(57)【要約】  太陽電池の発電効率を十分に向上させる透光性基板または太陽電池モジュールを提供する。  光電変換層の受光面側に設けられる透光性積層体であって、光電変換層の受光面側から順に、光電変換層を保護する透光性基体と、光電変換効率が低い波長領域の光であって、少なくとも透光性基体に対して透過率が低い波長領域を含む光を、光電変換効率の高い波長領域の光に変換する波長変換能を有する基体表面波長変換膜と、受光光の反射を低減する反射防止膜とを備えたことを特徴とする透光性積層体。
2011155614.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電変換層の受光面側に設けられる透光性積層体であって、
前記光電変換層の受光面側から順に、前記光電変換層を保護する透光性基体と、
前記光電変換層での光電変換効率が低い波長領域の光であって、少なくとも前記透光性基体に対して透過率が低い波長領域を含む光を、光電変換効率の高い波長領域の光に変換する波長変換能を有する基体表面波長変換膜と、
受光光の反射を低減する反射防止膜と
を備えたことを特徴とする透光性積層体。
【請求項２】
前記透光性基体の前記光電変換層側に、さらに前記透光性基体を透過した前記光電変換層での光電変換効率の低い波長領域の光を光電変換効率の高い波長領域の光に変換する波長変換機能を有する基体裏面波長変換膜を備えたことを特徴とする請求項１に記載の透光性積層体。
【請求項３】
前記基体表面波長変換膜が波長変換する光の長波長端の波長が、前記基体裏面波長変換膜が波長変換する光の長波長端の波長よりも短いことを特徴とする請求項２に記載の透光性積層体。
【請求項４】
前記基体表面波長変換膜および／または前記基体裏面波長変換膜の波長３００〜１０００ｎｍの光に対する、膜の厚さ方向における平均屈折率が、１．２〜２．０の範囲内であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の透光性積層体。
【請求項５】
光電変換層の受光面側に設けられる透光性積層体であって、
前記光電変換層の受光面側から順に、下記透光性基体を透過した前記光電変換層での光電変換効率の低い波長領域の光を光電変換効率の高い波長領域の光に変換する波長変換機能を有し、波長３００〜１０００ｎｍの光に対する、膜の厚さ方向における平均屈折率が、１．２〜２．０である基体裏面波長変換膜と、
前記光電変換層を保護する透光性基体と、
受光光の反射を防止する反射防止膜と
を備えたことを特徴とする透光性積層体。
【請求項６】
前記基体裏面波長変換膜が、波長３００〜１０００ｎｍの光に対する、膜の厚さ方向における平均屈折率が１．２〜１．７のマトリックス材料および前記波長変換能を有する波長変換材料を含有する請求項５に記載の透光性積層体。
【請求項７】
前記マトリックス材料の含有量が、前記基体裏面波長変換膜を構成する成分の総固形分量に対して１〜５０質量％である請求項６に記載の透光性積層体。
【請求項８】
前記反射防止膜が、前記光電変換層での光電変換効率が低い波長領域の光であって、少なくとも前記透光性基体に対して透過率が低い波長領域を含む光を、光電変換効率の高い波長領域の光に変換する波長変換能を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の透光性積層体。
【請求項９】
前記基体表面波長変換膜および／または前記反射防止膜の波長３００〜１０００ｎｍの光に対する、膜の厚さ方向における平均屈折率が、１．１〜１．５の範囲内であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の透光性積層体。
【請求項１０】
前記反射防止膜が多孔質膜であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の透光性積層体。
【請求項１１】
前記基体表面波長変換膜および／または前記基体裏面波長変換膜が、各波長変換膜に対応する波長変換能を有する複数の波長変換材料を含有し、該膜の受光面側により光吸収長波長端の波長が短い光を変換する材料を含む単層膜である請求項１〜１０のいずれか１項に記載の透光性積層体。
【請求項１２】
前記基体表面波長変換膜および／または前記基体裏面波長変換膜が、複数の波長変換層からなり、該膜の受光面側により光吸収長波長端の波長が短い層を有する多層膜である請求項１〜１０のいずれか１項に記載の透光性積層体。
【請求項１３】
前記基体表面波長変換膜および／または前記基体裏面波長変換膜が、波長変換材料として平均一次粒子径０．５〜３００ｎｍの無機微粒子を含有する請求項１〜１２のいずれか１項に記載の透光性積層体。
【請求項１４】
光電変換層の受光面側に設けられる透光性積層体であって、
前記光電変換層の受光面側から順に、前記光電変換層を保護する透光性基体と、
前記光電変換層での光電変換効率が低い波長領域の光であって、少なくとも前記透光性基体に対して透過率が低い波長領域を含む光を、光電変換効率の高い波長領域の光に変換する波長変換能と、受光光の反射を低減する反射防止能を有する光学機能膜と
を備えたことを特徴とする透光性積層体。
【請求項１５】
前記光学機能膜が前記波長変換能を有する波長変換材料を含有し、前記光学機能膜の波長３００〜１０００ｎｍの光に対する、平均屈折率が１．１〜１．８の範囲にある中空粒子を含むことを特徴とする請求項１４に記載の透光性積層体。
【請求項１６】
前記透光性基体の前記光電変換層側に、さらに前記透光性基体を透過した前記光電変換層での光電変換効率の低い波長領域の光を光電変換効率の高い波長領域の光に変換する波長変換機能を有する基体裏面波長変換膜を備えたことを特徴とする請求項１４または１５に記載の透光性積層体。
【請求項１７】
前記光学機能膜が波長変換する光の長波長端の波長が、前記基体裏面波長変換膜が波長変換する光の長波長端の波長よりも短いことを特徴とする請求項１６に記載の透光性積層体。
【請求項１８】
前記光学機能膜の波長３００〜１０００ｎｍの光に対する、膜の厚さ方向における平均屈折率が、１．１〜１．５の範囲内であることを特徴とする請求項１４〜１７のいずれか１項に記載の透光性積層体。
【請求項１９】
前記光学機能膜が多孔質膜であることを特徴とする請求項１４〜１８のいずれか１項に記載の透光性積層体。
【請求項２０】
前記光学機能膜および／または前記基体裏面波長変換膜が、各波長変換膜に対応する波長変換能を有する複数の波長変換材料を含有し、該膜の受光面側により光吸収長波長端の波長が短い光を変換する材料を含む単層膜である請求項１４〜１９のいずれか１項に記載の透光性積層体。
【請求項２１】
前記光学機能膜および／または前記基体裏面波長変換膜が、複数の波長変換層からなり、該膜の受光面側により光吸収長波長端の波長が短い層を有する多層膜である請求項１４〜１９のいずれか１項に記載の透光性積層体。
【請求項２２】
前記光学機能膜および／または前記基体裏面波長変換膜が、波長変換材料として平均一次粒子径０．５〜３００ｎｍの無機微粒子を含有する請求項１４〜２１のいずれか１項に記載の透光性積層体。
【請求項２３】
前記透光性基体における受光面側から非受光面側への３００〜４００ｎｍの光の平均透過率が７５％以上である請求項１〜２２のいずれか１項に記載の透光性積層体。
【請求項２４】
前記光電変換層での光電変換効率の高い波長領域の光における、受光面での平均反射率が２％以下である、請求項１〜２３のいずれか１項に記載の透光性積層体。
【請求項２５】
前記光電変換層での光電変換効率の高い波長領域の光における受光面側から非受光面側への平均透過率が９０％以上である、請求項１〜２４のいずれか１項に記載の透光性積層体。
【請求項２６】
請求項１〜２５のいずれか１項に記載の透光性積層体からなる太陽電池の受光面側の保護カバー。
【請求項２７】
太陽電池の受光面側の保護カバーとして請求項１〜２５のいずれか１項に記載の透光性積層体を備えた太陽電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透光性積層体およびそれを用いた太陽電池モジュールに関し、詳しくは、少なくとも反射防止能、波長変換能および機械的強度を備えた透光性積層体およびそれを保護カバーとして用いた光電変換効率のよい太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池モジュールにおいては、光電変換効率を上げるために様々な試みがなされている。【０００３】
例えば、特許文献１には、太陽電池用途として、透明保護カバー２の太陽光が入射される面側に反射防止膜１を、透明保護カバー２の太陽光が出射される面側に波長変換体の層３を設ける技術が開示されている（第１図を参照）。また、特許文献２には、受光光の波長のうち短波長の一部をそれより長い波長に変換する、希土類金属が表面から底部まで分散してドープされた波長変換層が光電変換層の手前に設けられ、波長変換層の表面には希土類金属を拡散させるときに表面側からの飛散を抑えるために希土類金属がドープされていない層が設けられている受光素子が開示されている（請求項２を参照）。【０００４】
また、特許文献３には、波長変換材料である蛍光材料および畜光材料を、透明基板中に分散させたり、透明基板に付着させたり、あるいは透明バインダ中に分散させた塗料を透明基板に塗布する技術が記載されている（段落０００９を参照）。また、特許文献４は、太陽電池の透明電極層、電極保護層、反射防止層の少なくとも一層以上に蛍光物質を波長変換材料として含有させる技術を開示している（請求項１を参照）。また、特許文献５には、フロントカバーと単結晶セルとの間の封止材が波長変換層を構成すること（段落００２７を参照）や、単結晶セル上に複数の２枚の封止材を設け、封止材での変換剤の種類を変えること（段落００５３を参照）が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６３−２００５７６号公報
【特許文献２】特開平８−２０４２２２号公報
【特許文献３】特開２００１−１８５２４２号公報
【特許文献４】特開２００３−２４３６８２号公報
【特許文献５】特開平７−２０２２４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
太陽電池モジュールにおいて、効率よく光電変換を行うためには、透光性基板と反射防止膜と波長変換膜との相互作用を考慮する必要がある。しかしながら、特許文献１〜５に記載の従来の太陽電池モジュールは、いずれも、相互作用が十分に検討されているとは言えない。【０００７】
具体的には、特許文献１に記載の実施例では、波長変換体としてＺｎＳを使用して透明保護カバーガラスに蒸着することで波長変換層を形成している。ＺｎＳは屈折率が２．４と比較的大きいため、単に蒸着によって比較的緻密な膜を形成した場合には、ガラス表面での反射率は元が５％程度だったのが２０％程度にまで上昇してしまう。これによって、光電変換層に到達する光は１５％程度損失してしまう。また、ガラス表面に反射防止層を形成しても最大で５％程度しか反射を防止できないため、この層構成では最低でも１０％程度の光を損失してしまう。したがって、波長変換によって太陽電池の発電効率を１０％程度向上させることが可能な効果があったとしても、実際には光の損失によって十分な効果が得られないという問題がある。【０００８】
また、特許文献２は、光電変換層の直上に波長変換層を設けることを開示しており、カバーガラスに波長変換層を設ける記載はない。【０００９】
また、特許文献３は、カバーガラスに波長変換材を付着若しくは含有させることを開示しているが、反射防止膜との関係については一切記載がない。また、特許文献４は、シリコーンウエハ上の反射防止膜に波長変換材を含有することを開示しているが、カバーガラスに波長変換層を設ける記載はない。また、特許文献５は、カバーガラスの直下に波長変換層を設けることを開示しているが、反射防止膜との関係については一切の記載がない。【００１０】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、太陽電池モジュールのような光電変換層を有する素子において、光電変換層の受光側に設けることで、光電変換効率が高い波長域の光を効率よく光電変換層に到達させるとともに、耐候性、機械的強度といった光電変換層の耐久性を高めるための保護機能も兼ね備えた透光性積層体を提供することを目的とする。また、それを用いた光電変換効率のよい太陽電池モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の透光性積層体の第1の態様は、光電変換層の受光面側に設けられる透光性積層体であって、前記光電変換層の受光面側から順に、前記光電変換層を保護する透光性基体と、前記光電変換層での光電変換効率が低い波長領域の光であって、少なくとも前記透光性基体に対して透過率が低い波長領域を含む光を、光電変換効率の高い波長領域の光に変換する波長変換能を有する基体表面波長変換膜と、受光光の反射を低減する反射防止膜と、を備えたことを特徴とする。【００１２】
本発明の透光性積層体の第２の態様は、光電変換層の受光面側に設けられる透光性積層体であって、前記光電変換層の受光面側から順に、下記透光性基体を透過した前記光電変換層での光電変換効率の低い波長領域の光を光電変換効率の高い波長領域の光に変換する波長変換機能を有し、波長３００〜１０００ｎｍの光に対する膜の厚さ方向における平均屈折率が、１．２〜２．０である基体裏面波長変換膜と、前記光電変換層を保護する透光性基体と、受光光の反射を防止する反射防止膜と、を備えたことを特徴とする。【００１３】
本発明の透光性積層体の第３の態様は、光電変換層の受光面側に設けられる透光性積層体であって、前記光電変換層の受光面側から順に、前記光電変換層を保護する透光性基体と、前記光電変換層での光電変換効率が低い波長領域の光であって、少なくとも前記透光性基体に対して透過率が低い波長領域を含む光を、光電変換効率の高い波長領域の光に変換する波長変換能と、受光光の反射を低減する反射防止能を有する光学機能膜と、を備えたことを特徴とする。【００１４】
本発明は、上記本発明の第１から第３の態様のいずれかの透光性積層体からなる太陽電池の受光面側の保護カバーを提供する。
本発明は、また太陽電池の受光面側の保護カバーとして上記本発明の第１から第３の態様のいずれかの透光性積層体を備えた太陽電池モジュールを提供する。
本明細書において、上記したような数値範囲を示す「〜」とは、特段の定めがない限り、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用され、以下同様とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の透光性積層体は、太陽電池モジュールのような光電変換層を有する素子において、光電変換層の受光側に設けることで、光電変換効率が高い波長域の光を効率よく光電変換層に到達させることが可能であり、さらに耐候性、機械的強度といった光電変換層の耐久性を高めるための保護層としても機能することができる。また、本発明によれば、この透光性積層体を太陽電池の受光面側の保護カバーとして用いることで光電変換効率のよい太陽電池モジュールが提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の態様の透光性積層体の例を示す断面図である。
【図２】本発明の第２の態様の透光性積層体の例を示す断面図である。
【図３】本発明の第３の態様の透光性積層体の例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
本発明の透光性積層体は、光電変換層の受光面側に設けられる透光性積層体であって、具体的には、以下に説明する第１の態様から第３の態様をとるが、これらの透光性積層体はいずれも、透光性および、反射防止能、波長変換能の各機能を有するものである。
【００１８】
これらの機能は、用いられる光電変換層によるが、透光性および反射防止能については、本発明の透光性積層体が用いられる光電変換層の光電変換効率の高い波長領域において、受光光を有効に光電変換するために、できる限り高透光性、高反射防止能を有することが好ましい。
【００１９】
本発明の透光性積層体における光の平均透過率は、ＪＩＳ  Ｒ  ３１０６に基づいて測定した、該透光性積層体の受光面側から受光面の反対側（以下、受光面の反対側の面を「非受光面」といい、受光面の反対側を「非受光面側」ということもある）に透過する光の透過率の５ｎｍ毎の平均値として、用いられる光電変換層の光電変換効率の高い波長領域（以下、「有効波長領域」ということもある）において、９０〜１００％が好ましく、より好ましくは９２〜１００％、さらに好ましくは９３〜１００％である。
【００２０】
なお、有効波長領域は、具体的には用いられる光電変換層の種類による。例えば、太陽電池であれば、その太陽電池が、結晶シリコン太陽電池の場合、４００〜１１００ｎｍ、ＣＩＧＳ化合物系太陽電池の場合、４００〜１２００ｎｍ、ＣｄＴｅ化合物太陽電池の場合、４００〜１２００ｎｍ、アモルファスシリコン、有機系、色素増感型太陽電池の場合、３５０〜７５０ｎｍ等が、それぞれ有効波長領域である。
【００２１】
また、上記同様に測定される透光性積層体における光の平均透過率は、用いられる光電変換層の光電変換効率の低い波長領域（以下、「無効波長領域」ということもある）において、０〜３０％が好ましく、より好ましくは０〜２０％、さらに好ましくは０〜１０％である。
【００２２】
なお、無効波長領域は、具体的には用いられる光電変換層の種類による。例えば、太陽電池であれば、その太陽電池が、結晶シリコン太陽電池の場合、２００〜４００ｎｍおよび１１００〜４０００ｎｍ、ＣＩＧＳ化合物系太陽電池の場合、２００〜４００ｎｍおよび１２００〜４０００ｎｍ、ＣｄＴｅ化合物系太陽電池の場合、２００〜４００ｎｍおよび１２００〜４０００ｎｍ、アモルファスシリコン、有機系、色素増感型太陽電池の場合、２００〜３５０ｎｍおよび７５０〜４０００ｎｍ等が、それぞれ無効波長領域である。
【００２３】
ここで、上に記載した各種太陽電池における有効波長領域は、ソーラーシミュレーターにて太陽電池の量子効率測定を行った際の最大ピーク波長における量子効率を１００％とした時の量子効率が１０％以上の波長領域をいい、無効波長領域は１０％未満の波長領域をいう。
【００２４】
なお、明細書において、光電変換効率の低い波長領域とは概ね上記無効波長領域に属する波長領域をいい、光電変換効率の高い波長領域とは概ね上記有効波長領域に属する波長領域をいうものであって、光電変換効率をある閾値で区切って低い、高いとするものではない。変換前の光および変換後の光の光電変換効率を相対的にみて用いるものである。
【００２５】
光電変換層、例えば、太陽電池の受光面側に波長変換層を形成することで、太陽電池の発電に寄与しない無効波長領域の光を太陽電池が光電変換可能な有効波長領域の光に変換して、太陽電池の発電効率を向上させることができる。太陽電池に対する無効・有効波長領域は、光電変換材料のバンドギャップおよび受光面側に存在する物質（たとえば、保護層、透明導電層、バッファー層等の構成材料）によって決まる。太陽光はおおよそ波長が２００〜４０００ｎｍの広帯域の光であり、大気によって吸収・散乱されたもの以外の波長領域の光が地球上に到達する。
【００２６】
一方、太陽電池の代表的な光電変換材料である結晶シリコンは、バンドギャップが１．１ｅＶであるため、バンドギャップに相当する波長が１１００ｎｍ以下の光しか吸収できず、波長が１１００ｎｍ以上の赤外光は透過してしまう。また、波長が４００ｎｍ以下の紫外光はバンドギャップに対して波長が短すぎるため（すなわち、エネルギーが高すぎるため）、光電変換されずに熱エネルギーとして失われてしまう。したがって、１１００ｎｍ以上の無効長波長光を４００〜１１００ｎｍの有効波長光に変換すること（以下、この変換をアップコンバージョンとも表する。）、および／または、４００ｎｍ以下の無効短波長光を４００〜１１００ｎｍの有効波長光に変換すること（以下、この変換をダウンコンバージョンとも表する。）で発電効率を向上させることが可能になる。
【００２７】
化合物半導体太陽電池において透明導電層として酸化亜鉛を用いた場合、３６０ｎｍ以下の光は光電変換層に到達しない。また、バッファー層として硫化カドミウムを用いた場合、５００ｎｍ以下の光は光電変換層に到達しない。したがって、光電変換が可能な波長の光でも透明導電層および／またはバッファー層で吸収される場合、無効波長光となってしまうため、吸収される前に波長変換によって有効波長光化することで太陽電池の発電効率を向上させることが可能である。
【００２８】
また、太陽光は波長が５５０ｎｍ付近をピークとして、波長によって光の強度に分布を有している。一方、太陽電池の光電変換効率は光電変換材料のバンドギャップによって波長依存性を有する。これらによって、太陽光下での太陽電池の光電変換効率は波長依存性を有し、結晶シリコン太陽電池は６００〜８００ｎｍで最大の変換効率を示す。したがって、波長変換材料は太陽電池の光電変換効率が最大となる波長で発光する蛍光体であることがより好ましい。
【００２９】
本発明の透光性積層体における光の平均反射率は、ＪＩＳ  Ｒ  ３１０６に基づいて測定した、該透光性積層体の受光面における５ｎｍ毎の反射率の平均値として、用いられる光電変換層の有効波長領域において、０〜５％が好ましく、より好ましくは０〜３％、さらに好ましくは０〜２％である。また、上記同様に測定される透光性積層体における光の平均反射率は、用いられる光電変換層の無効波長領域においては、０〜５％が好ましい。
さらに、上記同様に測定される透光性積層体における光の平均反射率は、波長３００〜４００ｎｍの光に対して５％以下であることが好ましく、波長４００〜１２００ｎｍの光に対して２％以下であることが好ましい。
【００３０】
本発明の透光性積層体のヘイズは、ＪＩＳ  Ｋ  ７１０５に基づいて測定した、該透光性積層体の受光面におけるヘイズの平均値として、用いられる光電変換層の有効波長領域において、０〜１％が好ましく、より好ましくは０〜０．５％、さらに好ましくは０〜０．３％である。なお、上記ヘイズは、例えば、ＢＹＫ−Ｇａｒｄｎｅｒ社製Ｈａｚｅ−ｇｕａｒｄ  Ｐｌｕｓを用いて測定できる。
【００３１】
以下、本明細書において用いる、光の平均透過率、光の平均反射率、およびヘイズは、上記の方法でそれぞれ測定したものをいう。特に説明のない限り、光の透過率は、各部材の受光面側から非受光面側に透過する光についていい、光の反射率、およびヘイズは、各部材の受光面における光の反射率、ヘイズをいう。
【００３２】
本発明の透光性積層体が有する波長変換能については、本発明の透光性積層体が用いられる光電変換層での光電変換効率の低い波長領域（すなわち、無効波長領域）の光を光電変換効率の高い波長領域（すなわち、有効波長領域）の光に変換する波長変換能を有するものであり、その波長領域は、対象とする光電変換層に依存する。例えば、光電変換層が太陽電池の場合、上記の通り、結晶シリコン太陽電池、ＣＩＧＳ化合物系太陽電池、ＣｄＴｅ化合物系太陽電池、アモルファスシリコン、有機系、色素増感型太陽電池等の種類の違いにより異なるが、本発明においては、後述するようにそれぞれ対応する波長領域に合わせて透光性積層体の波長変換膜を設計することで、波長の変換を効率よく行うこととしている。
【００３３】
本発明の透光性積層体において、第１の態様〜第３の態様の透光性積層体はともに、上記波長変換を行う波長領域は１領域に限定されない。
本発明の透光性積層体において、透光性基体の受光面側に波長変換能を有する膜、具体的には、第１の態様における基体表面波長変換膜、第３の態様における光学機能膜を備える場合には、その波長変換能は、無効波長領域の光であって、少なくとも前記透光性基体に対して透過率が低い波長領域を含む光（以下、「第１の波長領域の光」という。）を吸収し、有効波長領域の光に変換して発光する波長変換能である。
【００３４】
ここで、基体表面波長変換膜の「基体表面」とは、以下に説明する位置関係からわかるように、該波長変換膜が透光性基体の受光面側に設けられていることを意味する。同様に、基体裏面波長変換膜の「基体裏面」とは、該波長変換膜が透光性基体の非受光面側に設けられていることを意味する。
【００３５】
本発明の透光性積層体において、透光性基体の非受光面側に波長変換能を有する膜、具体的には、第１から第３の態様における基体表面波長変換膜、または光学機能膜を備える場合には、その波長変換能は、透光性基体を透過した無効波長領域の光（以下、「第２の波長領域の光」という。）を吸収し、有効波長領域の光に変換して発光する波長変換機能である。
【００３６】
また、本発明の透光性積層体を用いる光電変換層によっては、必要に応じてさらに別の波長変換膜を有することも可能であり、その場合は本発明の構成の範囲でかつ効果を損なわないように要求特性に応じて適宜、透光性積層体の設計を行えばよい。
【００３７】
以下、本発明の第１の態様から第３の態様の透光性積層体の積層構成について説明する。
【００３８】
本発明の第１の態様の透光性積層体は、前記光電変換層の受光面側から順に積層された、以下の構成要素を有することを特徴とする。
（ａ）前記光電変換層を保護する透光性基体（以下、透光性基体（ａ）という。）。
（ｂ）前記光電変換層での光電変換効率が低い波長領域の光であって、少なくとも前記透光性基体に対して透過率が低い波長領域を含む光を、光電変換効率の高い波長領域の光に変換する波長変換能、言い換えれば、第１の波長領域の光を有効波長領域の光に変換する波長変換能、を有する基体表面波長変換膜（以下、基体表面波長変換膜（ｂ）という。）。
（ｃ）受光光の反射を低減する反射防止膜（以下、反射防止膜（ｃ）という。）。
【００３９】
図１は、本発明の第１の態様の透光性積層体の例を示す断面図である。図１（Ａ１）においては、光電変換層１の受光面１１側に、この受光面１１側から順に、透光性基体（ａ）１１０／基体表面波長変換膜（ｂ）１２０／反射防止膜（ｃ）１３０が積層された透光性積層体１００が配設されている。
【００４０】
本発明の第１の態様の透光性積層体は、前記透光性基体の前記光電変換層側に、さらに、（ｄ）前記透光性基体を透過した前記光電変換層での光電変換効率の低い波長領域の光を光電変換効率の高い波長領域の光に変換する波長変換機能、言い換えれば、第２の波長領域の光を有効波長領域の光に変換する波長変換能、を有する基体裏面波長変換膜（以下、基体裏面波長変換膜（ｄ）という。）を有することが好ましい。
図１（Ａ２）は、第１の態様の透光性積層体が基体裏面波長変換膜（ｄ）を有する場合の透光性積層体の例を示す断面図である。図１（Ａ２）においては、光電変換層１の受光面１１側に、この受光面１１側から順に、基体裏面波長変換膜（ｄ）１４０／透光性基体（ａ）１１０／基体表面波長変換膜（ｂ）１２０／反射防止膜（ｃ）１３０が積層された透光性積層体１００が配設されている。
【００４１】
本発明の第２の態様の透光性積層体は、前記光電変換層の受光面側から順に積層された、以下の構成要素を有することを特徴とする。
（ｄ’）下記透光性基体を透過した前記光電変換層での光電変換効率の低い波長領域の光を光電変換効率の高い波長領域の光に変換する波長変換機能を有し、波長３００〜１０００ｎｍの光に対する膜の厚さ方向における平均屈折率が、１．２〜２．０である基体裏面波長変換膜（ｄ’）（以下、基体裏面波長変換膜（ｄ’）という。）。
（ａ）前記光電変換層を保護する透光性基体（第２の態様による透光性基体は、第１の態様による透光性基体(ａ)と同様であり、以下、第２の態様による透光性基体についても透光性基体（ａ)という。）。
（ｃ）受光光の反射を低減する反射防止膜（第２の態様による反射防止膜は、第１の態様による反射防止膜（ｃ）と同様であり、以下、第２の態様による反射防止膜についても反射防止膜（ｃ）という。）。
【００４２】
図２は、本発明の第２の態様の透光性積層体の例を示す断面図である。図２においては、光電変換層１の受光面１１側に、この受光面１１側から順に、基体裏面波長変換膜（ｄ’）１４１／透光性基体（ａ）１１０／反射防止膜（ｃ）１３０が積層された透光性積層体１００が配設されている。
【００４３】
本発明の第３の態様の透光性積層体は、前記光電変換層の受光面側から順に積層された、以下の構成要素を有することを特徴とする。
（ａ）前記光電変換層を保護する透光性基体（第３の態様による透光性基体は、第１の態様による透光性基体(ａ)と同様であり、以下、第３の態様による透光性基体についても透光性積層体（ａ)という。）。
（ｅ）前記光電変換層での光電変換効率が低い波長領域の光であって、少なくとも前記透光性基体に対して透過率が低い波長領域を含む光を、光電変換効率の高い波長領域の光に変換する波長変換能、言い換えれば、第１の波長領域の光を有効波長領域の光に変換する波長変換能と、受光光の反射を低減する反射防止能を有する光学機能膜（以下、光学機能膜（ｅ）という。）。
【００４４】
図３は、本発明の第３の態様の透光性積層体の例を示す断面図である。図３（Ｂ１）においては、光電変換層１の受光面１１側に、この受光面１１側から順に、透光性基体（ａ)１１０／光学機能膜（ｅ）１５０が積層された透光性積層体１００が配設されている。
【００４５】
本発明の第３の態様の透光性積層体は、上記第１の態様の透光性積層体と同様に、さらに、（ｄ）前記透光性基体を透過した前記光電変換層での光電変換効率の低い波長領域の光を光電変換効率の高い波長領域の光に変換する波長変換機能、言い換えれば、第２の波長領域の光を有効波長領域の光に変換する波長変換能、を有する基体裏面波長変換膜（以下、第１の態様による基体裏面波長変換膜と同様に基体裏面波長変換膜（ｄ）という。）を有することが好ましい。
【００４６】
図３（Ｂ２）は、第３の態様の透光性積層体が基体裏面波長変換膜（ｄ）を有する場合の透光性積層体の例を示す断面図である。図３（Ｂ２）においては、光電変換層１の受光面１１側に、この受光面１１側から順に、基体裏面波長変換膜（ｄ）１４０／透光性基体（ａ）１１０／光学機能膜（ｅ）１５０が積層された透光性積層体１００が配設されている。
【００４７】
ここで、本発明の第１の態様または第３の態様の透光性積層体が上記基体裏面波長変換膜を備える場合には、基体表面波長変換膜で吸収しきれない無効波長における長波長域の光を基体裏面波長変換膜で有効に変換するといった観点から、前記第１の波長領域における光吸収長波長端の波長が前記第２の波長領域における光吸収長波長端の波長よりも短いことが好ましい。
【００４８】
通常、単体の波長変換膜で変換可能波長領域を広くとることは、製造工程等が複雑化される割に効果が上がらない。そこで、変換可能波長領域が異なる２種以上の波長変換膜を組合わせて、広い波長領域の光を変換することが行われている。本発明の透光性積層体における基体表面波長変換膜と基体裏面波長変換膜においては、用いる透光性基体の光学特性によるが、基体表面波長変換膜は、無効波長領域の光のうちでも、通常、透明性基体における透過率の低い波長領域である低波長領域の光を有効波長領域の光に変換する機能を有することが好ましい。したがって、これと組合せる基体裏面波長変換膜は、基体表面波長変換膜で吸収しきれない無効波長における長波長域の光を有効波長領域の光に変換する波長変換能を有することが好ましい。
【００４９】
以下、本発明の第１の態様から第３の態様の透光性積層体を構成する各構成要素について説明する。
【００５０】
＜透光性基体（ａ）＞
本発明の透光性積層体において用いられる透光性基体（ａ）としては、光透過率の高い材料で構成された透光性基体であれば、特に制限なく用いられる。求められる光透過率の程度は、透光性積層体が用いられる光電変換層によるが、用いられる光電変換層の有効波長領域において、具体的には、上に示した各種光電変換層毎の有効波長領域において、８８〜１００％が好ましく、より好ましくは９０〜１００％、さらに好ましくは９１〜１００％である。
また、ヘイズについて、用いられる光電変換層の有効波長領域において、具体的には、上に示した各種光電変換層毎の有効波長領域において、好ましくは０〜１％、より好ましくは０〜０．５％、さらに好ましくは０〜０．３％である。
【００５１】
また、本発明の透光性積層体を例えば、結晶シリコン太陽電池に用いる場合には、無効波長の好ましい範囲３００〜４００ｎｍにおける透光性基体の平均透過率が７０％以上であることが好ましく、７５％以上であることがより好ましい。無効波長領域で平均透過率が低いと、透光性基体の非受光面側に基体裏面波長変換膜が形成されている場合に、この基体裏面波長変換膜に到達する光量が低く、波長変換効果が十分に得られにくいため好ましくない。
【００５２】
透光性基体（ａ）の波長３００〜１０００ｎｍの光に対する、厚さ方向における平均屈折率ｎ１は、上記の通り基体表面波長変換膜（ｂ）の平均屈折率ｎ２の値以上かつ反射防止膜（ｃ）の平均屈折率ｎ３の値以上であることが好ましい。基体表面波長変換膜（ｂ）や反射防止膜（ｃ）の構成材料によるが、透光性基体（ａ）の波長３００〜１０００ｎｍの光に対する、厚さ方向における平均屈折率ｎ１は、具体的には、１．４６〜１．６０であることが好ましく、１．４８〜１．５５であることがより好ましい。なお、本明細書において、平均屈折率とは、各部材の受光面側で測定した波長５ｎｍ毎の屈折率値を平均した値をいう。
【００５３】
透光性基体（ａ）の形状としては、これが配設される光電変換層の形状にもよるが、通常、光電変換層に用いられる表面保護層の形状である、板、フィルム、レンズ等が挙げられる。集光レンズ、受光面側に反射防止構造が形成されたガラス等を透光性基体（ａ）として使用してもよい。透光性基体（ａ）の厚さは、用いられる光電変換層や透光性基体（ａ）の光透過性にもよるが、概ね０．１〜１０ｍｍが好ましい。
【００５４】
また、透光性基体（ａ）は、表面および／または裏面に、凹凸形状を有していてもよい。
凹部に波長変換材層を形成すると、波長変換膜の比較的大きい屈折率（２程度）が透光性基体(ａ)（例えば、ガラスは約１．５２）によって緩和されるためより好ましい。凹凸の構成として、具体的には、直径として、１００〜１０００μｍ、深さとして、２０〜２００μｍ、凹凸ピッチ、１００〜１０００μｍが挙げられる。凹形状は、三角錐、四角錐、円錐、半球、放物線、逆放物線、スリット状等が挙げられる。なお、透光性基体（ａ）は、上記平均屈折率が上記好ましい範囲にある範囲において、受光面の反対側の面側、すなわち非受光面側から受光面側に向かって屈折率が小さくなる構造がより好ましい。また、波長変換材料を透光性基体（ａ）内部に含んでもよい。
【００５５】
この場合、（前記第１の波長領域における光吸収長波長端の波長）≦（透光性基体が有する波長変換機能により変換される波長領域における光吸収長波長端の波長）≦（前記第２の波長領域における光吸収長波長端の波長）、となることが好ましい。
【００５６】
上記透光性基体（ａ）を構成可能な光透過率の高い材料として、具体的には、ガラス、透光性樹脂、透光性セラミックス等が挙げられる。ガラスとしては、フロート法等により成形されたガラスのほか、表面に凹凸が刻印されたロール部材と他のロール部材との間に溶融したガラスが供給されロールアウト成形されることにより得られる型板ガラスや２枚以上のガラスが樹脂により接合された合わせガラスも使用できる。ガラスの材料としては、ソーダライムガラス、ホウケイ酸塩ガラス、無アルカリガラス、石英ガラスなどの無機ガラス材料が挙げられる。
【００５７】
上記透光性樹脂としては、透光性を有する各種有機ポリマーが特に制限なく挙げられる。有機ポリマーとして、具体的には、ポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと記す。）、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、トリアセチルアセテート、フッ素樹脂（ＥＴＦＥ等）等が挙げられる。
【００５８】
なお、これらの透光性樹脂の波長３００〜１０００ｎｍの光に対する、厚さ方向における平均屈折率は、概ね１．３４〜１．６１の範囲にあり、上記無機ガラスにおける同条件での平均屈折率は約１．５２である。本発明においては耐候性を考慮すると透光性基体（ａ）の構成材料としては無機ガラスが好ましいが、フレキシブル性が必要な用途や室内用途では透光性樹脂を用いることができる。
【００５９】
ここで、無機ガラスの組成単位の例としては、単体としては不安定な組成も含めると、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）、酸化ルビジウム（Ｒｂ２Ｏ）、酸化セシウム（Ｃｓ２Ｏ）等のアルカリ金属酸化物、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化珪素（ＳｉＯ２）、酸化リン（Ｐ２Ｏ５）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化ガリウム（Ｇａ２Ｏ３）、酸化ゲルマニウム（ＧｅＯ２）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、酸化カドミウム（ＣｄＯ）、酸化テルル（ＴｅＯ２）、酸化バリウム（ＢａＯ）、酸化タングステン（ＷＯ３）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、酸化鉛（ＰｂＯ）、酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）等の２価ないし６価元素の酸化物、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化ナトリウム（ＮａＦ）、フッ化カリウム（ＫＦ）、フッ化ルビジウム（ＲｂＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）等のアルカリ金属フッ化物、フッ化ベリリウム（ＢｅＦ２）、フッ化マグネウム（ＭｇＦ２）、フッ化アルミニウム（ＡｌＦ３）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）、フッ化スカンジウム（ＳｃＦ３）、フッ化マンガン（ＭｎＦ２）、フッ化鉄（ＦｅＦ２、ＦｅＦ３）フッ化コバルト（ＣｏＦ２）、フッ化ニッケル（ＮｉＦ２）、フッ化亜鉛（ＺｎＦ２）、フッ化ガリウム（ＧａＦ３）、フッ化ストロンチウム（ＳｒＦ２）、フッ化イットリウム（ＹＦ３）、フッ化ジルコニウム（ＺｒＦ４）、フッ化カドミウム（ＣｄＦ２）、フッ化インジウム（ＩｎＦ３）、フッ化バリウム（ＢａＦ２）、フッ化ランタン（ＬａＦ３）、フッ化ネオジム（ＮｄＦ３）、フッ化イッテルビウム（ＹｂＦ３）、フッ化鉛（ＰｂＦ２）、フッ化トリウム（ＴｈＦ４）等の２価ないし４価元素のフッ化物、ガリウム（Ｇａ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）等の４Ｂ族元素、リン（Ｐ）、砒素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）等の５Ｂ族元素、硫黄（Ｓ）、セレン（Ｓｅ）、テルル（Ｔｅ）等の６Ｂ族元素等が挙げられる。
【００６０】
また、代表的無機ガラス組成系としては、例えば、ＭａｃＦａｒｌａｎｅ，Ｄ．Ｒ．；Ｃｅｒａｍｉｃｓ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，２２巻，５３５頁（１９９６）に記載されているように、ＳｉＯ２、ＧｅＯ２、ＴｅＯ２−ＢａＯ−ＺｎＯ、ＴｅＯ２−ＷＯ３−Ｔａ２Ｏ５、ＴｅＯ２−ＷＯ３−Ｂｉ２Ｏ３、ＴｅＯ２−ＢａＯ−ＰｂＯ、ＣａＯ−Ａｌ２Ｏ３、ＣａＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＢａＯ、ＣａＯ−Ａｌ２Ｏ３−Ｎａ２Ｏ、ＣａＯ−Ａｌ２Ｏ３−Ｋ２Ｏ、ＣａＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２、ＰｂＯ−Ｂｉ２Ｏ３−ＢａＯ、ＰｂＯ−Ｂｉ２Ｏ３−ＺｎＯ、ＰｂＯ−Ｂｉ２Ｏ３、ＰｂＯ−Ｂｉ２Ｏ３−ＢａＯ−ＺｎＯ、ＰｂＯ−Ｂｉ２Ｏ３−ＣｄＯ−Ａｌ２Ｏ３、ＰｂＯ−Ｂｉ２Ｏ３−ＧｅＯ２、ＰｂＯ−Ｂｉ２Ｏ３−ＧｅＯ２−Ｔｌ２Ｏ、ＢａＯ−ＰｂＯ−Ｂｉ２Ｏ３、ＢａＯ−ＰｂＯ−Ｂｉ２Ｏ３−ＺｎＯ、Ｂｉ２Ｏ３−Ｇａ２Ｏ３−ＰｂＯ、Ｂｉ２Ｏ３−Ｇａ２Ｏ３−ＣｄＯ、Ｂｉ２Ｏ３−Ｇａ２Ｏ３−（Ｐｂ，Ｃｄ）Ｏ等の酸化物ガラス系、ＺｒＦ４−ＢａＦ２、ＺｒＦ４−ＴｈＦ４、ＺｒＦ４−ＢａＦ２−ＮａＦ、ＺｒＦ４−ＢａＦ２−ＴｈＦ４、ＺｒＦ４−ＢａＦ２−ＬａＦ３、ＺｒＦ４−ＢａＦ２−ＭＦｎ−ＡｌＦ３（但し、ここでＭＦｎはＬｉＦ、ＮａＦ、ＣａＦ２、ＹＦ３、ＧａＦ３、ＬａＦ３、ＮｄＦ３、ＴｈＦ４等を表す）、ＺｒＦ４−ＢａＦ２−ＬａＦ３−ＡｌＦ３−ＮａＦ（通称、ＺＢＬＡＮ）等のフッ化ジルコニウムガラス系、ＡｌＦ３−ＰｂＦ２−ＳｒＦ２−ＭｇＦ２、ＡｌＦ３−ＢａＦ２−ＹＦ３−ＴｈＦ４、ＡｌＦ３−ＹＦ３−ＢａＦ２−ＣａＦ２、ＡｌＦ３−ＣｄＦ２−ＬｉＦ−ＰｂＦ２等のフッ化アルミニウムガラス系、ＰｂＦ２−ＭＦ２−ＸＦ３、ＡＦ−ＭＦ２−ＸＦ３（但し、ここでＡはアルカリ金属、ＭとＸは独立に鉄、コバルト、ニッケル等の遷移金属をそれぞれ表す）、ＩｎＦ３−ＢａＦ２−ＹＦ３等のトリフルオライドガラス系、ＺｎＦ２、ＳｒＦ２、ＭｎＦ２、ＣａＦ２、ＢａＦ２等をベースとした２価金属フッ化物ガラス系、Ａｓ−Ｓ、Ｇｅ−Ｓ、Ｇｅ−Ｐ−Ｓ、Ａｓ−Ｓｅ、Ａｓ−Ｇｅ−Ｓｅ、Ｇｅ−Ｓｅ、Ｇｅ−Ａｓ−Ｓｅ、Ｌａ−Ｇａ−Ｇｅ−Ｓｅ、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｓｅ、Ｇｅ−Ｓｅ−Ｔｅ、Ａｓ−Ｇｅ−Ｓｅ−Ｔｅ、Ａｓ−Ｓｅ−Ｔｅ等のカルコゲナイドガラス系、ＴｅＣｌ４、ＴｅＢｒ４、ＴｅＩ４等のカルコハライドガラス系、窒化ホウ素ガラス、ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３−ＣａＯ−ＭｇＯ−Ｎａ２Ｏ等のソーダライムガラス等が挙げられる。ソーダライムガラスとしては、鉄分が０．０５％以下の高透過ガラスを用いることが好ましい。
【００６１】
＜基体表面波長変換膜（ｂ）＞
本発明の第１の態様の透光性積層体において基体表面波長変換膜（ｂ）は透光性基体（ａ）の受光面側に配設される。
【００６２】
本発明に用いる基体表面波長変換膜（ｂ）は、本発明の透光性積層体が用いられる光電変換層での無効波長領域の光であって、少なくとも前記透光性基体に対して透過率が低い波長領域を含む光（すなわち、第１の波長領域の光）を、有効波長領域の光に変換する波長変換能を有する。なお、波長変換して得られる有効波長領域の光は、通常は、該透光性基体に対して透過率が高い波長領域の光である。
上記第１の波長領域および有効波長領域は、本発明の透光性積層体が用いられる光電変換層により異なるが、概ね第１の波長領域が４００ｎｍ以下の波長領域であり、有効波長領域が４００ｎｍ以上にピークを有する波長領域であるものが好ましい。また、基体表面波長変換膜は光電変換層に合わせて、後述する波長変換材料を適宜選択して後述の方法により作製することができる。
【００６３】
ここで、上述の通り無効波長領域および有効波長領域は用いる光電変換層に依存するが、各種光電変換層における無効波長領域および有効波長領域については上に説明した通りである。なお、第１の波長領域の光は、光電変換層での無効波長領域の光であって、少なくとも前記透光性基体に対して透過率が低い波長領域を含む光である。透光性基体に対して透過率が低い波長領域は、透光性基体により異なる。また、透過率が低いとは、他の波長領域に比べて相対的に低いことをいう。例えば、ガラスの場合は、概ね２００〜３５０ｎｍの波長領域が透過率が低い波長領域といえる。透光性基体が透明樹脂である場合、例えば、ＰＥＴでは２００〜４００ｎｍ、ポリカーボネートでは２００〜３５０ｎｍ、ポリメタクリル酸メチル２００〜３８０ｎｍ、トリアセチルアセテートでは２００〜３５０ｎｍ、フッ素樹脂（ＥＴＦＥ等）では２００ｎｍ以下等が透過率が低い波長領域といえる。
【００６４】
このように、基体表面波長変換膜（ｂ）において波長変換される光の波長、すなわち、第１の波長領域は、用いる光電変換層および透光性基体により適宜選択される。また波長変換して得られる波長領域（以下、「第３の波長領域」という）は、光電変換層に求められる波長変換効率により上記に例示した有効波長領域の範囲内で適宜選択される。
【００６５】
以下、光電変換層が太陽電池である場合を例にして、第１の波長領域および第３の波長領域について説明する。例えば、結晶シリコン太陽電池の場合、第１の波長領域は２００〜４００ｎｍおよび／または１１００〜４０００ｎｍが好ましく、より好ましくは３００〜３５０ｎｍおよび／または１２００〜２４００ｎｍである。第３の波長領域は４００〜１１００ｎｍが好ましく、より好ましくは５００〜９００ｎｍ、さらに好ましくは６００〜８００ｎｍである。
【００６６】
ＣＩＧＳ化合物系太陽電池として用いる場合、第１の波長領域は２００〜４００ｎｍおよび／または１２００〜４０００ｎｍが好ましく、より好ましくは３００〜３５０ｎｍおよび／または１３００〜２４００ｎｍである。第３の波長領域は４００〜１２００ｎｍが好ましく、より好ましくは５００〜１０００ｎｍ、さらに好ましくは６００〜９００ｎｍである。
【００６７】
ＣｄＴｅ化合物系太陽電池として用いる場合、第１の波長領域は２００〜４００ｎｍおよび／または１２００〜４０００ｎｍが好ましく、より好ましくは３００〜３５０ｎｍおよび／または１３００〜２４００ｎｍである。第３の波長領域は４００〜１２００ｎｍが好ましく、より好ましくは５００〜１０００ｎｍ、さらに好ましくは６００〜９００ｎｍである。
【００６８】
アモルファスシリコン、有機系、色素増感型太陽電池として用いる場合、第１の波長領域は２００〜３５０ｎｍおよび／または７５０〜４０００ｎｍが好ましく、より好ましくは３００〜３５０ｎｍおよび／または８００〜２４００ｎｍである。第３の波長領域は３５０〜７５０ｎｍであり、より好ましくは４５０〜６５０ｎｍ、さらに好ましくは５００〜６００ｎｍである。
【００６９】
本発明に用いる基体表面波長変換膜（ｂ）の波長３００〜１０００ｎｍの光に対する膜の厚さ方向における平均屈折率ｎ２は、好ましくは１．２〜２．０、より好ましくは１．２５〜１．８、さらに好ましくは１．３〜１．６である。上記平均屈折率が１．２より小さいと、上記透光性基体（ａ）との屈折率差が大きくなり、透光性基体（ａ）と基体表面波長変換膜（ｂ）の界面における反射率が大きくなる。これにより、第１の波長変換による光電変換層の発電効率向上の効果が大幅に減少するため好ましくない。上記平均屈折率が２．０より大きいと、後述の反射防止膜との屈折率差が大きくなり、反射防止膜と基体表面波長変換膜（ｂ）の界面における反射率が大きくなる。これにより、第１の波長変換による光電変換層の発電効率向上の効果が大幅に減少するため好ましくない。
【００７０】
基体表面波長変換膜（ｂ）における屈折率は、好ましくは上記平均屈折率が上記範囲内において、膜中で一様であっても分布を有していてもよい。分布を有する場合は、非受光面から受光面に向かって徐々に屈折率を小さくする分布とすると広い波長領域で反射率を低く抑えられるため好ましい。
【００７１】
基体表面波長変換膜（ｂ）の膜厚は、好ましくは２０〜２００００ｎｍ、より好ましくは３０〜１００００ｎｍ、さらに好ましくは５０〜５０００ｎｍである。膜厚が２０ｎｍより小さいと、無効波長領域の光、具体的には、上に示した各種光電変換層毎の無効波長領域の光に対する吸収率が低く、有効波長領域の光、具体的には、上に示した各種光電変換層毎の有効波長領域の光への変換率が小さくなることがある。これにより、基体表面波長変換膜（ｂ）による光電変換層の発電効率向上の効果が十分に得られないおそれがあり好ましくない。また、膜厚が２００００ｎｍより大きいと、クラックを生じて膜強度が低下するおそれがあり好ましくない。
【００７２】
基体表面波長変換膜（ｂ）の表面形状は、平坦でも凹凸形状を有していてもよい。凹凸を有する場合であって、反射防止膜（ｃ）と接する場合は、その界面において屈折率傾斜が形成されていると、界面での反射率が低下するため好ましい。しかしながら、凹凸が大きくなり過ぎると膜界面での光散乱が生じて入射光が減少するため好ましくない。基体表面波長変換膜の平均表面粗さは、１０〜５００ｎｍが好ましく、より好ましくは２０〜４００ｎｍ、さらに好ましくは３０〜３００ｎｍである。
【００７３】
なお、基体表面波長変換膜（ｂ）が、用いる光電変換層の有効波長領域、具体的には、上に示した各種光電変換層毎の有効波長領域の光に吸収を有する場合、その光電変換層の発電効率が低下するため好ましくない。
有効波長領域、具体的には、上に示した各種光電変換層毎の有効波長領域の光に対する、基体表面波長変換膜の平均透過率は、９０〜１００％が好ましく、より好ましくは９２〜１００％、さらに好ましくは９３〜１００％である。
【００７４】
＜基体裏面波長変換膜（ｄ）＞
本発明の第１の態様、第３の態様の透光性積層体において、基体裏面波長変換膜（ｄ）は、上記、例えば、図１（Ａ２)や図３（Ｂ２）のように、透光性基体(ａ)の非受光面側に配設される。また、基体裏面波長変換膜（ｄ）は光電変換層の受光面に接する位置に設けられることも可能である。その場合には光電変換層の受光面側に位置する封止層や透明電極に基体裏面波長変換膜（ｄ）の機能を付与してもよい。
【００７５】
ここで、第２の態様の透光性積層体において基体裏面波長変換膜（ｄ’）は、波長３００〜１０００ｎｍの光に対する膜の厚さ方向における平均屈折率が、１．２〜２．０であること以外は、第１・第３の態様の透光性積層体における基体裏面波長変換膜（ｄ）と全く同様とすることができる。以下、特に断りのない限り基体表面波長変換膜には、第１・第３の態様の基体裏面波長変換膜（ｄ）と第２の態様の基体裏面波長変換膜（ｄ’）の両方が含まれる。
【００７６】
本発明に用いる基体裏面波長変換膜は、上記透光性基体を透過した無効波長領域の光（すなわち、第２の波長領域の光）を、用いられる光電変換層での光電変換効率が高い波長領域の光に変換する波長変換能を有する。ここで、基体裏面波長変換膜により、波長変換して得られる波長領域（以下、「第４の波長領域」という）は、光電変換層に求められる波長変換効率により上記に例示した有効波長領域の範囲内で適宜選択される。
【００７７】
第２の波長領域は、本発明の透光性積層体が用いられる光電変換層および透光性基体により異なるが、上記説明した通り無効波長領域のうちでも比較的短波長領域の光を変換するように設計された基体表面波長変換膜で吸収しきれない無効波長における長波長域の光を基体裏面波長変換膜で有効に変換するといった観点から、前記第２の波長領域における光吸収長波長端の波長が前記第１の波長領域における光吸収長波長端の波長よりも長いことが好ましい。
【００７８】
第４の波長領域は、上記基体表面波長変換膜（ｂ）における第３の波長領域と同様とすることができる。ただし、用いる基体表面波長変換膜（ｂ）、基体裏面波長変換膜によって、この範囲内で第３の波長領域と第４の波長領域が異なってもよい。
また、基体裏面波長変換膜は光電変換層に合わせて、後述する波長変換材料を適宜選択して後述の方法により作製することができる。
【００７９】
以下、光電変換層が太陽電池である場合を例にして、上記第２の波長領域について説明する。例えば、結晶シリコン太陽電池の場合、第２の波長領域は３００〜４５０ｎｍおよび／または１１００〜４０００ｎｍであり、より好ましくは３２０〜４００ｎｍおよび／または１２００〜２４００ｎｍである。
【００８０】
ＣＩＧＳ化合物系太陽電池の場合、第２の波長領域は３００〜４５０ｎｍおよび／または１２００〜４０００ｎｍであり、より好ましくは３２０〜４００ｎｍおよび／または１３００〜２４００ｎｍである。
【００８１】
ＣｄＴｅ化合物系太陽電池の場合、第２の波長領域は３００〜４５０ｎｍおよび／または１２００〜４０００ｎｍであり、より好ましくは３２０〜４００ｎｍおよび／または１３００〜２４００ｎｍである。
【００８２】
アモルファスシリコン、有機系、色素増感型太陽電池の場合、第２の波長領域は３００〜３８０ｎｍおよび／または７５０〜４０００ｎｍであり、より好ましくは３２０〜３５０ｎｍおよび／または８００〜２４００ｎｍである。
【００８３】
本発明に用いる基体裏面波長変換膜（ｄ）の波長３００〜１０００ｎｍの光に対する膜の厚さ方向における平均屈折率は、好ましくは１．２〜２．０、より好ましくは１．２５〜１．８、さらに好ましくは１．３〜１．７である。基体裏面波長変換膜（ｄ’）については、波長３００〜１０００ｎｍの光に対する膜の厚さ方向における平均屈折率は１．２〜２．０であり、好ましくは１．２５〜１．８、より好ましくは１．３〜１．７である。
上記平均屈折率が１．２より小さいと、上記透光性基体（ａ）との屈折率差が大きくなり、透光性基体（ａ）と基体裏面波長変換膜に界面を有する場合には、その界面における反射率が大きくなる。これにより、第２の波長変換による光電変換層の発電効率向上の効果が大幅に減少するため好ましくない。上記平均屈折率が２．０より大きいと、光電変換層と基体裏面波長変換膜に界面を有する場合には、光電変換層の封止材や透明電極との屈折率差が大きくなり、その界面における反射率が大きくなる。これにより、第２の波長変換による光電変換層の発電効率向上の効果が大幅に減少するため好ましくない。
【００８４】
基体裏面波長変換膜における屈折率は、好ましくは上記平均屈折率が上記範囲内において、膜中で一様であっても分布を有していてもよい。分布を有する場合は、非受光面側から受光面側に向かって徐々に屈折率を小さくする分布とすると広い波長領域で反射率を低く抑えられるため好ましい。
【００８５】
また、透光性基体（ａ）が凹凸を有する場合は、透光性基体（ａ）によって基体裏面波長変換膜（ｄ）の屈折率が緩和されるためより好ましく、光源に向かって透光性基体の体積が増加する様な凹凸構造を有する場合は、光源に向かって徐々に屈折率が小さくなるためさらに好ましい。
【００８６】
基体裏面波長変換膜の膜厚は、好ましくは２０〜２００００ｎｍ、より好ましくは３０〜１００００ｎｍ、さらに好ましくは５０〜５０００ｎｍである。膜厚が２０ｎｍより小さいと、無効波長領域の光、具体的には、上に示した各種光電変換層毎の無効波長領域の光に対する吸収率が低く、有効波長領域の光、具体的には、上に示した各種光電変換層毎の有効波長領域の光への変換率が小さくなることがある。これにより、基体裏面波長変換膜による光電変換層の発電効率向上の効果が十分に得られないおそれがあり好ましくない。
また、膜厚が２００００ｎｍより大きいと、クラックを生じて膜強度が低下するおそれがあり好ましくない。
【００８７】
基体裏面波長変換膜の表面形状は、平坦でも凹凸形状を有していてもよい。凹凸を有する場合であって、反射防止膜（ｃ）と接する場合は、その界面において屈折率傾斜が形成されていると、界面での反射率が低下するため好ましい。しかしながら、凹凸が大きくなり過ぎると膜界面での光散乱が生じて入射光が減少するため好ましくない。基体裏面波長変換膜の平均表面粗さは、１０〜５００ｎｍが好ましく、より好ましくは２０〜４００ｎｍ、さらに好ましくは３０〜３００ｎｍである。ただし、基体裏面波長変換膜が例えば、光電変換層の透明電極に隣接する場合および／または透明電極が第２波長変換膜を兼ねる場合には、上記表面粗さの範囲を超えて比較的大きな凹凸を形成してもよい。
【００８８】
なお、基体裏面波長変換膜が、用いる光電変換層において光電変換効率の高い波長領域（すなわち、有効波長領域）の光、具体的には、上に示した各種光電変換層毎の有効波長領域の光に吸収を有する場合、その光電変換層の発電効率が低下するため好ましくない。
有効波長領域の光、具体的には、上に示した各種光電変換層毎の有効波長領域の光に対する、基体裏面波長変換膜の平均透過率は、９０〜１００％が好ましく、より好ましくは９２〜１００％、さらに好ましくは９３〜１００％である。
【００８９】
ここで、例えば、上記透光性基体（ａ）としてガラスを用いる場合、通常、ガラスは波長が３５０ｎｍ以下の光を吸収してしまう。この場合、本発明の第１の態様により透光性基体（ａ）であるガラスの受光面側に、波長が３５０ｎｍ以下の光を３５０ｎｍ以上の光に変換可能な基体表面波長変換膜（ｂ）を配設し、透光性基体（ａ）であるガラスの非受光面側に、波長が３５０ｎｍ以上の光電変換効率の低い波長領域の光を光電変換効率の高い波長領域の光に変換する基体裏面波長変換膜（ｄ）を配設することが好ましい。
【００９０】
これにより、用いる光電変換層において、太陽電池の場合には発電効率を好適に向上させることが可能である。したがって、上記透光性基体（ａ）としてガラスを用いる場合には、基体表面波長変換膜（ｂ）は波長が２００〜３５０ｎｍ、基体裏面波長変換膜（ｄ）は、波長が３５０ｎｍから光電変換効率の高い波長領域の光の短波長端の光を効率的に吸収することがより好ましい。また、基体表面波長変換膜（ｂ）では波長が２００〜３５０ｎｍ、基体裏面波長変換膜（ｄ）では波長が３５０ｎｍから光電変換効率の高い波長領域の光の短波長端における光の平均透過率が０〜３０％、より好ましくは０〜２０％、さらに好ましくは０〜１０％である。
【００９１】
なお、透光性基体（ａ）として透明樹脂を用いる場合にも、上記ガラスの場合と同様に、その樹脂の吸収波長に応じて、透光性樹脂基体の受光面側に光電変換層での無効波長領域の光であって、少なくとも該透光性樹脂基体に対して透過率が低い波長領域を含む光（すなわち、第１の波長領域の光）を、該透光性樹脂基体に対して透過率が高い波長の有効波長領域の光に変換する基体表面波長変換膜（ｂ）を配設し、非受光面側にこの透光性樹脂基体を透過した無効波長領域の光（すなわち、第２の波長領域の光）を有効波長領域の光に変換する基体裏面波長変換膜（ｄ）を配設すればよい。
【００９２】
また、透光性積層体や光電変換層を構成する材料、例えば、透光性積層体の各層に用いるマトリックス樹脂や光電変換層の封止材としてＥＶＡ等の有機樹脂を用いる場合、これら有機樹脂は２００〜４００ｎｍの紫外光によって黄変等の劣化を引き起こすおそれがあるが、基体表面波長変換膜（ｂ）および／または基体裏面波長変換膜によって紫外光を吸収することにより、この有機樹脂の長寿命化につながるため好ましい。基体表面波長変換膜（ｂ）および／または基体裏面波長変換膜での、波長が２００〜４００ｎｍの光の透過率が０〜３０％であることが好ましく、より好ましくは０〜２０％、さらに好ましくは０〜１０％である。
【００９３】
本発明の透光性積層体は必要に応じて上記以外の波長変換膜を有することも可能である。この波長変換膜は、上記第１の波長領域、第２の波長領域以外の無効波長領域の光を有効波長領域の光に変換する機能を有するように設計される以外は、上記基体裏面波長変換膜と同様の構成とすることができる。
【００９４】
＜反射防止膜（ｃ）＞
本発明に用いる反射防止膜（ｃ）は、受光光の反射を低減する機能を有する。反射防止膜（ｃ）は、特に上記第１の波長領域の光および第２の波長領域の光の反射を低減する機能を有することが好ましい。
本発明の第１の態様および第２の態様において、透光性積層体の構成要素のうちでも、上記の通り反射防止膜（ｃ）は受光光が入射する最も外側の層に配設される。反射防止膜（ｃ）は、単層であってもよく、多層であってもよい。
【００９５】
反射防止膜（ｃ）の有する機能によって、受光光の全波長における光の反射が低減されて、光電変換層に直接到達する有効波長領域の光を増加させるだけでなく、基体表面波長変換膜および／または基体裏面波長変換膜に到達する無効波長領域の光を増加させることで、より多くの無効波長領域の光を有効波長領域の光に変換させて、光電変換層に到達する有効波長領域の光を増加させることができる。
【００９６】
なお、従来の低屈折率層と高屈折率層による多層の反射防止膜では有効波長領域における反射防止機能は付与できるが、無効波長領域での反射率は、透光性基体よりも上昇してしまうという問題がある。したがって、本発明においては、反射防止膜として、たとえ高屈折率層であっても、透光性基体および波長変換膜よりも屈折率の低い層を形成することにより、無効波長領域での反射率を低く抑えることを可能とした。
【００９７】
反射防止膜（ｃ）の波長３００〜１０００ｎｍの光に対する膜の厚さ方向における平均屈折率ｎ３は、１．１〜１．５が好ましく、より好ましくは１．１５〜１．４、さらに好ましくは１．２〜１．３５である。上記平均屈折率が１．５よりも大きいと、反射防止効果が不十分であり、波長変換による光電変換層の発電効率向上の効果が十分に得られないことがある。上記平均屈折率が１．１よりも小さいと、膜の空孔率が必然的に大きくなり、そのために十分な膜強度が得られないことがある。
【００９８】
なお、本発明の第１の態様および第２の態様の透光性積層体において、上記基体表面波長変換膜と反射防止膜（ｃ）の波長３００〜１０００ｎｍの光に対する膜の厚さ方向における平均屈折率の関係は、基体表面波長変換膜の平均屈折率の値は、反射防止膜（ｃ）の平均屈折率の値以上であり、基体表面波長変換膜および／または反射防止膜（ｃ）の波長３００〜１０００ｎｍの光に対する、膜の厚さ方向における平均屈折率が、１．１〜１．５の範囲内であることが好ましい。
【００９９】
反射防止膜（ｃ）が、例えば、少なくとも３層で構成される場合には、透光性基体（ａ）に近い側から順に、第１の層、第２の層および第３の層を有し、第１の層の波長３００〜１０００ｎｍの光に対する膜の厚さ方向における平均屈折率をＮ１、第２の層の同平均屈折率をＮ２および第３の層の同平均屈折率をＮ３とした場合に、これら平均屈折率が、Ｎ１＞Ｎ３＞Ｎ２の関係を満足することが好ましい。具体的には、上記平均屈折率Ｎ１は、１．５０以下が好ましい。上記平均屈折率Ｎ２は、１．３０以下が好ましい。上記平均屈折率Ｎ３は、１．４０以下が好ましい。
【０１００】
反射防止膜（ｃ）における屈折率は、好ましくは上記平均屈折率が上記範囲内において、膜中で一様であっても分布を有していてもよい。分布を有する場合は、非受光面から受光面に向かって徐々に屈折率を小さくする分布とすると広い波長領域で反射率を低く抑えられるため好ましい。
【０１０１】
なお、反射防止膜（ｃ）が、用いる光電変換層において光電変換効率の高い波長領域（すなわち、有効波長領域）の光、具体的には、上に示した各種光電変換層毎の有効波長領域の光に吸収を有する場合、その光電変換層の発電効率が低下するため好ましくない。また、光電変換効率の低い波長領域（すなわち、無効波長領域）の光に対して吸収がある場合、波長変換膜へ到達する光量が減少してしまい、波長変換による光電変換層の発電効率向上の効果が十分に得られないことがあり好ましくない。
【０１０２】
有効波長領域の光、具体的には、上に示した各種光電変換層毎の有効波長領域の光、および、無効波長領域の光、具体的には、上に示した各種光電変換層毎の無効波長領域の光に対する反射防止膜（ｃ）の平均透過率は、９０〜１００％が好ましく、より好ましくは９２〜１００％、さらに好ましくは９３〜１００％である。
【０１０３】
また、上述の通り透光性積層体の受光面側の最外層を構成する、反射防止膜（ｃ）の受光面における光の平均反射率は、用いられる光電変換層の有効波長領域において、具体的には、上に示した各種光電変換層毎の有効波長領域の光に対して、０〜５％が好ましく、より好ましくは０〜３％、さらに好ましくは０〜２％である。また、波長３００〜４００ｎｍの光に対する反射防止膜（ｃ）の受光面における平均反射率は、５％以下であることが好ましい。さらに、波長４００〜１２００ｎｍの光に対する反射防止膜（ｃ）の受光面における平均反射率は、２％以下であることが好ましい。
【０１０４】
反射防止膜（ｃ）の膜厚は、上記有効波長領域の光および無効波長領域の光に対して、平均反射率が最も低下する厚みに設定することが望ましく、好ましくは８０〜１０００ｎｍ、より好ましくは９０〜９００ｎｍ、さらに好ましくは１００〜８００ｎｍである。
【０１０５】
反射防止膜（ｃ）の表面形状は、平坦でも凹凸形状を有していてもよい。凹凸構造によって屈折率を傾斜させた場合、広い波長領域において反射を防止できるためより好ましい。凹凸の構成として、具体的には、直径が２０〜１０００ｎｍ、深さが５０〜２０００ｎｍ、凹凸ピッチが２０〜１０００ｎｍであるのが好ましい。凹形状は、三角錐、四角錐、円錐、半球、放物線、逆放物線、スリット状等が挙げられる。
【０１０６】
さらに、反射防止膜（ｃ）は、用いられる光電変換層での光電変換効率が低い波長領域の光であって、少なくとも上記透光性基体に対して透過率が低い波長領域を含む光（すなわち、第１の波長領域の光）を、光電変換効率の高い波長領域（すなわち、有効波長領域）の光に変換する波長変換能を有するように設計されてもよい。この場合、通常、波長変換後の有効波長領域の光は、上記透光性基体に対して透過率が高い波長領域の光である。また、このようにして波長変換能が付与された反射防止膜（ｃ）は、構成としては以下の光学機能膜（ｅ）と同様である。
【０１０７】
＜光学機能膜（ｅ）＞
本発明の第３の態様に用いる光学機能膜（ｅ）は、上記基体表面波長変換膜と反射防止膜（ｃ）の機能を併せもち、透光性積層体の構成要素のうちでも、受光光が入射する最も外側の層に配設される。
光学機能膜（ｅ）の有する波長変換能は、上記基体表面波長変換膜に記載した波長変換能と全く同様である。
【０１０８】
光学機能膜（ｅ）の波長３００〜１０００ｎｍの光に対する膜の厚さ方向における平均屈折率は、１．１〜１．５が好ましく、より好ましくは１．１５〜１．４、さらに好ましくは１．２〜１．３５である。上記平均屈折率が１．５よりも大きいと、反射防止効果が不十分であり、波長変換による光電変換層の発電効率向上の効果が十分に得られないことがある。上記平均屈折率が１．１よりも小さいと、膜の空孔率が必然的に大きくなり、そのために十分な膜強度が得られないことがある。
【０１０９】
光学機能膜（ｅ）における屈折率は、好ましくは上記平均屈折率が上記範囲内において、膜中で一様であっても分布を有していてもよい。分布を有する場合は、非受光面から受光面に向かって徐々に屈折率を小さくする分布とすると広い波長領域で反射率を低く抑えられるため好ましい。
【０１１０】
なお、光学機能膜（ｅ）が、用いる光電変換層において光電変換効率の高い波長領域（すなわち、有効波長領域）の光、具体的には、上に示した各種光電変換層毎の有効波長領域の光に吸収を有する場合、その光電変換層の発電効率が低下するため好ましくない。また、光電変換効率の低い波長領域（すなわち、無効波長領域）の光に対して吸収がある場合、波長変換膜へ到達する光量が減少してしまい、波長変換による光電変換層の発電効率向上の効果が十分に得られないことがあり好ましくない。
有効波長領域の光、具体的には、上に示した各種光電変換層毎の有効波長領域の光、および、無効波長領域の光、具体的には、上に示した各種光電変換層毎の無効波長領域の光に対する光学機能膜（ｅ）の平均透過率は、９０〜１００％が好ましく、より好ましくは９２〜１００％、さらに好ましくは９３〜１００％である。
【０１１１】
光学機能膜（ｅ）の膜厚は、上記有効波長領域の光および無効波長領域の光に対して、平均反射率が最も低下する厚みに設定することが望ましく、好ましくは８０〜１０００ｎｍ、より好ましくは９０〜９００ｎｍ、さらに好ましくは１００〜８００ｎｍである。
【０１１２】
光学機能膜（ｅ）の表面形状は、平坦でも凹凸形状を有していてもよい。凹凸構造によって屈折率を傾斜させた場合、広い波長領域において反射を防止できるためより好ましい。凹凸の構成として、具体的には、直径が２０〜１０００ｎｍ、深さが５０〜２０００ｎｍ、凹凸ピッチが２０〜１０００ｎｍであるのが好ましい。凹形状は、三角錐、四角錐、円錐、半球、放物線、逆放物線、スリット状等が挙げられる。
【０１１３】
また、上述の通り透光性積層体の受光面側の最外層を構成する、光学機能膜（ｅ）の受光面側界面における光の平均反射率は、用いられる光電変換層の有効波長領域において、具体的には、上に示した各種光電変換層毎の有効波長領域の光に対して、０〜５％が好ましく、より好ましくは０〜３％、さらに好ましくは０〜２％である。また、波長３００〜４００ｎｍの光に対する光学機能膜（ｅ）の受光面側界面における平均反射率は、５％以下であることが好ましい。さらに、波長４００〜１２００ｎｍの光に対する光学機能膜（ｅ）の受光面側界面における平均反射率は、２％以下であることが好ましい。
【０１１４】
本発明の第１の態様から第３の態様の透光性積層体の構成要素について上に説明したが、これらの構成要素を構成する材料について以下に説明する。なお、透光性基体（ａ）については上記説明した通りである。
【０１１５】
＜各層の材料構成＞
基体表面波長変換膜（ｂ）、および基体裏面波長変換膜（ｄ）、（ｄ’）は、波長変換材料を主成分として、それを他の透光性積層体の構成要素や光電変換層に固定化するためのマトリックス材料を含有してもよい。また、低屈折率材料と混合および／または多孔質化することで屈折率が好ましくは上記平均屈折率となるように調整してもよい。
【０１１６】
本発明の透光性基体においては、基体表面波長変換膜（ｂ）および／または基体裏面波長変換膜（ｄ）、（ｄ’）は、以下に説明する複数の波長変換材料を含有し、該膜の受光面側により光吸収長波長端の波長が短い光を有効波長領域の光へと変換する材料を含む単層膜とすることができる。または、複数の波長変換層からなり、該膜の受光面側により光吸収長波長端の波長が短い層を有する多層膜とすることができる。
【０１１７】
反射防止膜（ｃ）は、低屈折率材料を主成分として屈折率が好ましくは上記平均屈折率となるように調整し、それを他の透光性積層体の構成要素に固定化するためのマトリックス材料を含有してもよい。
光学機能膜（ｅ）は、波長変換材料および低屈折率材料を主成分として屈折率が好ましくは上記平均屈折率となるように調整し、それを他の透光性積層体の構成要素に固定化するためのマトリックス材料を含有してもよい。
反射防止膜（ｃ）光および学機能膜（ｅ）は多孔質化することで屈折率が好ましくは上記平均屈折率となるように調整されてもよい。
【０１１８】
（１）波長変換材料
波長変換材料は、アップコンバージョン用材料とダウンコンバージョン材料に大別できる。
【０１１９】
ダウンコンバージョン材料は一般的に用いられる蛍光、蓄光物質を採用でき、有機物または有機金属錯体または無機物が挙げられ、単体もしくは混合物の状態で使用することができる。光電変換効率の低い有効波長領域より短波長の波長領域（すなわち、無効短波長領域）の光により励起され、光電変換効率の高い波長領域（すなわち、有効波長領域）の光を発する材料であれば特に限定されず、例えば、下記の材料を例示できる。量子切断（ｑｕｎｔｕｍ ｃｕｔｔｉｎｇ）は、短波長の１光子から長波長の２光子を生成可能なため量子収率が１００％を超える可能性があり、特に好ましい。
【０１２０】
有機物としては、インドシアニングリーン、クマリン、キサンテン、ヘマトポルフィリン、フルオレスカミン、フルオランテン、ペリレン、エオシン、アクリジンオレンジ、ローダミン１２３、ローダミン６Ｇ、ローダミンＢ、フルオレセイン，シアン系色素が挙げられる。
【０１２１】
有機金属錯体は、中心金属としてＳｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ等の希土類金属およびＩｒ、配位子としては芳香環類似の共役系部位を有する有機配位子、ビピリジン、テルピリジン、フェナントロリン、フタロシアニン、ピリジン、キノリン、ウトロピン、β−ジケトン、二安息香酸、クラウンエーテル、クリプタンド、アミンポリカルボン酸、ジフェニル酸、ナフタル酸、フタル酸、ピロカテコール、ピロガロール、サリチル酸、１−ナフトエ酸、２−ナフトエ酸、４−メチル−１−ナフトエ酸、ｐ−（ｔ−ブチル）安息香酸、３，３−ジメチルブタン酸、アルキルアミン、アニリン、イミダゾール、トリアゾール、ピリミジン、ピラジン、アミノピリジン、ピリジン、アデニン、チミン、グアニン、シトシンおよびこれらの誘導体を有するものを用いることができる。
【０１２２】
例えば、Ｉｒ錯体（Ｉｒ（ｂｐｙ）３、Ｉｒ（ｂｐｙ）３（ＰＦ６）３、Ｉｒ（ｔｍｐｈｅｎ）３（ＰＦ６）３、Ｉｒ（ｂｑｎ）３（ＰＦ６）３、Ｉｒ（ｄｐｐｈｅｎ）３（ＰＦ６）３、Ｉｒ（ｄｍｂｐｙ）３（ＰＦ６）３、Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｈｅｎ）３（ＰＦ６）３、Ｉｒ（ｄｐｂｐｙ）３（ＰＦ６）３等）、Ｒｕ錯体（Ｒｕ（ｄｐｂｐｙ）３（ＰＦ６）２、Ｒｕ（ｄｐｐｈｅｎ）３（ＰＦ６）２、Ｒｕ（ｄｍｄｐｐｈｅｎ）３（ＰＦ６）２、Ｒｕ（ｔｍｐｈｅｎ）３（ＰＦ６）２、Ｒｕ（ｄｍｂｐｙ）３（ＰＦ６）２、Ｒｕ（ｄｍｂｐｙ）３（ＣｌＯ４）２、Ｒｕ（ｂｑｎ）３（ＰＦ６）２、Ｒｕ（ｂｐｙ）３（ＣｌＯ４）２、Ｒｕ（ｂｐｙ）３（ＰＦ６）２、Ｒｕ（ｄｍｄｐｐｈｅｎ）３（ＣｌＯ４）２等）、Ｔｂ錯体（ＴＢ（ＡＣＡＣ）３、Ｔｂ（ＴＦＡ）３ｄｐｐｈｅｎ、Ｔｂ（ＴＦＡ）３ｐｈｅｎ、Ｔｂ（ａｃａｃ）３ｄｐｐｈｅｎ、Ｔｂ（ａｃａｃ）３ｐｈｅｎ、Ｔｂ（ＨＦＡ）３ｐｈｅｎ、Ｔｂ（ＦＯＤ）３ｐｈｅｎ、Ｔｂ（ＴＦＡ）３ｄｍｂｐｙ、Ｔｂ（ＴＦＡ）３ｄｐｂｐｙ、Ｔｂ（ＴＦＡ）３ｔｍｐｈｅｎ）等）、Ｅｕ錯体（Ｅｕ（ＴＦＡ）３、Ｅｕ（ＦＯＤ）３ｐｈｅｎ、Ｅｕ（ＴＦＡ）３ｔｍｐｈｅｎ、Ｅｕ（ＴＦＡ）３ｐｈｅｎ、Ｅｕ（ＦＯＤ）３ｂｐｙ、ＡＴＢＴＡ−Ｅｕ３、ＤＴＢＴＡ−Ｅｕ等）等が挙げられる。
【０１２３】
無機物としては、Ａｇ＋、Ａｇ−、（Ａｇ，Ｃｕ）ＧａＳ２、ＡｌＡｓ、ＡｌＮ、Ａｌ３Ｎｄ（ＢＯ３）４、Ａｌ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３：Ｃｒ３＋、ＡｌＰ、ＡｌＳｂ、Ａｓ３＋、Ａｕ＋、Ａｕ−、（Ａｌ，Ｃａ）Ｇａ２Ｓ４：（Ｃｅ３＋，Ｓｎ２＋）、ＢＡｓ、ＢＰ、ＢＳｂ、ＢａＡｌ８Ｏ１３：Ｅｕ２＋、ＢａＡｌ１２Ｏ１９：Ｍｎ２＋、ＢａＢ２Ｗ３Ｏ１８、（Ｂａ，Ｃａ，Ｍｇ）５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ２＋、（Ｂａ，Ｃａ，Ｍｇ）１０（ＰＯ４）６Ｃｌ：Ｅｕ２＋、ＢａＥｒ２Ｆ８、ＢａＦ２、ＢａＦＢｒ：Ｅｕ２＋、ＢａＦＣｌ：Ｅｕ２＋、ＢａＦＣｌ：Ｓｍ２＋、ＢａＦ２：Ｓｍ２＋、ＢａＦＩ：Ｅｕ２＋、ＢａＦＸ：Ｅｕ２＋、Ｂａ２（Ｇｄ，Ｅｕ）ＮｂＯ５、Ｂａ２Ｌａ２ＭｇＷ２Ｏ１２、ＢａＭｇＡｌ１４Ｏ２３：Ｅｕ２＋、ＢａＭｇ２Ａｌ１４Ｏ２４：Ｅｕ２＋、ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ２＋、ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋、Ｂａ３ＭｇＳｉ２Ｏ８：Ｅｕ２＋、（Ｂａ，Ｍｇ，Ｚｎ）３Ｓｉ２Ｏ７：Ｐｂ２＋、ＢａＯ、Ｂａ３（ＰＯ４）２：Ｅｕ２＋、Ｂａ２Ｐ２Ｏ７：Ｔｉ４＋、ＢａＰｔ（ＣＮ）４・４Ｈ２Ｏ、ＢａＳ、ＢａＳｅ、ＢａＳｉ２Ｏ５：Ｐｂ２＋、ＢａＳＯ４：Ｅｕ２＋、ＢａＳＯ４：Ｐｂ２＋、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｚｎ，Ｍｇ）３Ｓｉ２Ｏ７：Ｐｂ２＋、Ｂａ３ＷＯ３Ｆ４、ＢａＸ２：Ｅｕ２＋、ＢａＹ２Ｆ８、Ｂａ２ＺｎＳ３：Ｍｎ２＋、ＢｅＯ、Ｂｉ３＋、Ｂｉ４Ｇｅ３Ｏ１２、（ＣＨ３Ｃｏ２）２Ｚｎ、ＣａＦ２、ＣａＦ２：（Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋，Ｓｍ２＋）、Ｃａ３Ｌａ２Ｗ２Ｏ１２、ＣａＭｇＡｌ１１Ｏ１９：Ｔｂ３＋、（Ｃａ，Ｍｇ）Ｓ：Ｍｎ２＋、Ｃａ２ＭｇＳｉＯ７：Ｃｅ３＋、（Ｃａ，Ｍｇ）ＳｉＯ３：Ｔｉ、ＣａＭｇ（ＳｉＯ３）２：Ｔｉ、ＣａＭｏＯ４、ＣａＯ、ＣａＯ：（Ｍｎ２＋，Ｐｂ２＋）、３Ｃａ３（ＰＯ４）２・Ｃａ（Ｆ，Ｃｌ）２：（Ｓｂ３＋，Ｍｎ２＋）、Ｃａ３（ＰＯ４）２：（Ｃｅ３＋，Ｍｎ２＋）、Ｃａ５（ＰＯ４）３（Ｆ，Ｃｌ）：（Ｓｂ３＋，Ｍｎ２＋）、Ｃａ（ＰＯ４）３：（Ｔｂ３＋，Ｎｄ３＋，Ｔｌ＋）、ＣａＳ、ＣａＳ：（Ｂｉ３＋，Ｃｅ３＋，Ｃｌ−，Ｋ＋，Ｃｕ，Ｅｒ３＋，Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋，Ｓｎ２＋）、ＣａＳＯ４：（Ｄｙ３＋，Ｍｎ２＋，Ｔｍ３＋，Ｓｂ，Ｓｍ３＋、Ｔｂ３＋）、Ｃａ４Ｓｂ４Ｏ１１Ｆ１２、ＣａＳｉＯ３：（Ｐｂ２＋，Ｍｎ２＋）、３（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）３（ＰＯ４）２・（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）Ｘ２：（Ｓｂ３＋，Ｍｎ２＋）、（Ｃａ，Ｓｒ）３（ＰＯ４）２：Ｓｎ２＋、（Ｃａ，Ｓｒ）Ｓ：（Ｂｉ３＋，Ｃｅ３＋）、Ｃａ０．７Ｓｒ０．３Ｓ：（Ｂｉ３＋，Ｃｕ）、ＣａＷＯ４、ＣａＷＯ４：（Ｐｂ２＋，Ｗ）、（Ｃａ，Ｚｎ）３（ＰＯ４）２：（Ｓｎ２＋，Ｔｌ＋）、Ｃｄ、Ｃｄ２Ｂ２Ｏ５：Ｍｎ２＋、３Ｃｄ３（ＰＯ４）２・ＣｄＣｌ２：Ｍｎ２＋、Ｃｄ５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｍｎ２＋、ＣｄＳ：（Ｃｌ，Ｔｅ）、ＣｄＷＯ４、Ｃｅ３＋、ＣｅＭｇＡｌ１１Ｏ１９：Ｔｂ３＋、（Ｃｅ，Ｔｂ）ＭｇＡｌ１１Ｏ１９、Ｃｏ２＋、Ｃｒ３＋、ＣｓＤｙＦ７：Ｄｙ４＋、ＣｓＦ、ＣｓＩ：（Ａｇ−，Ｎａ＋，Ｔｌ＋）、Ｃｓ２ＮａＮｄＣｌ６、Ｃｓ３ＮｄＦ７：Ｎｄ４＋、ＣｓＵＯ２（Ｂｒ，Ｃｌ）４、Ｃｕ＋、Ｃｕ２＋、Ｃｕ−、ＣｕＳ、Ｃｕ２ＺｎＳｎＳ４（Ｃｅ３＋，Ｅｕ２＋，Ｓｎ２＋，Ｐｂ２＋）、Ｄｙ２＋、Ｄｙ３＋、Ｄｙ４＋、ＤｙＦ３、Ｅｒ３＋、Ｅｕ２＋、Ｅｕ３＋、Ｅｕ２Ｏ３、Ｆｅ２＋、Ｆｅ３＋、Ｆｅ２Ｏ３、Ｇａ＋、ＧａＡｓ、ＧａＡｓ：Ｃｒ３＋、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＰ：（Ｂｉ，Ｃｄ，Ｍｇ、Ｎ，Ｓ，Ｓｉ，Ｚｎ，Ｏ）、ＧａＳｂ、Ｇｄ３＋、Ｇｅ２＋、ＧｅＯ２、ＧｄＭｇＢ５Ｏ１０：Ｃｅ３＋，Ｔｂ３＋、Ｇｄ２（ＭｏＯ４）３、Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：（Ｐｒ３＋，Ｃｅ３＋，Ｆ−，Ｔｂ３＋）、Ｇｄ２Ｏ３：（Ｂｉ３＋，Ｙｂ３＋）、ＧｄＴａＯ４、（Ｇｄ，Ｙ）２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ３＋、ＨｆＰ２Ｏ７、Ｈｆ３（ＰＯ４）４、Ｈｇ、Ｈｏ２＋、Ｈｏ３＋、Ｉｎ＋、ＩｎＡｓ、ＩｎＢＯ３：（Ｅｕ３＋，Ｔｂ３＋）、ＩｎＢＯ３：Ｔｂ３＋、ＩｎＮ、Ｉｎ２Ｏ３、ＩｎＰ、ＩｎＳｂ、ＫＢｒ：（Ａｇ−，Ｇａ＋，Ｉｎ＋，Ｔｌ＋）、ＫＣｌ：（Ａｇ−，Ａｕ−，Ｇａ＋，Ｉｎ＋，Ｐｂ２＋，Ｓｎ２＋，Ｔｌ＋）、（ＫＦ，ＭｇＦ２）：Ｍｎ２＋、ＫＩ：（Ａｇ−，Ｇａ＋，Ｉｎ＋，Ｔｌ＋）、ＫＬａ（ＭｏＯ４）２：Ｅｒ３＋、（Ｋ，Ｍｇ）Ｆ３：Ｍｎ２＋、Ｋ２Ｐｔ（ＣＮ）４Ｂｒ０．３・３Ｈ２Ｏ、Ｋ２Ｐｔ（ＣＮ）６：Ｋ２Ｐｔ（ＣＮ）４、Ｌａ３＋、Ｌａ２Ｏ３・１１Ａｌ２Ｏ３：Ｍｎ２＋、ＬａＯＢｒ、ＬａＯＢｒ：（Ｔｂ３＋，Ｔｍ３＋）、ＬａＯＣｌ：Ｔｂ３＋、Ｌａ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ３＋、Ｌａ２Ｏ３・０．２ＳｉＯ２・０．９Ｐ２Ｏ５：（Ｃｅ３＋，Ｔｂ３＋）、ＬａＰＯ４：（Ｃｅ３＋，Ｔｂ３＋）、ＬｉＡｌＯ２：Ｆｅ３＋、Ｌｉ２Ｂ４Ｏ７、ＢｉＢ４Ｏ７：Ｍｎ２＋、ＬｉＦ、ＬｉＩ：Ｅｕ２＋、ＬｉＭｇＰＯ４：ＶＯ４３−、ＬｉＮｄＰ４Ｏ１２、Ｌｉ（Ｎｄ０．９Ｙｂ０．１）Ｐ４Ｏ１２、Ｌｉ２ＷＯ６、ＬｉＺｎＶＯ４、Ｌｎ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ３＋、Ｌｎ２（Ｐｔ（ＣＮ）４）３・ｎＨ２Ｏ、Ｌｕ３＋、ＬｕＰＯ４：Ｙｂ３＋、ＭｇＢ４Ｏ７、ＭｇＦ２：Ｍｎ２＋、Ｍｇ（Ｇａ，Ａｌ）２Ｏ４：Ｍｎ２＋、ＭｇＧａ２Ｏ４：Ｍｎ２＋、ＭｇＯ、（ＭｇＯ）ｘ（Ａｓ２Ｏ５）ｙ：Ｍｎ４＋、６ＭｇＯ・Ａｓ２Ｏ５：Ｍｎ４＋、２ＭｇＯ・ＧｅＯ２：Ｍｎ４＋、３．５ＭｇＯ・０．５ＭｇＦ２・ＧｅＯ２：Ｍｎ４＋、ＭｇＳ、ＭｇＳ：Ｅｕ２＋、Ｍｇ２ＳｉＯ４、ＭｇＳｉＯ３：Ｍｎ２＋、Ｍｇ２ＳｉＯ４：Ｔｂ３＋、Ｍｇ３（ＶＯ４）２、ＭｇＷＯ４、Ｍｎ２＋、Ｍｎ４＋、Ｍｎ７＋、ＭｎＯ４−、ＭｏＯ４２−、（ＮＨ４）２Ｓ、ＮａＣａＶＯ４、ＮａＣｌ、ＮａＣｌ：（Ｇａ＋，Ｉｎ＋）、Ｎａ５Ｅｕ（ＭｏＯ４）４、ＮａＩ：Ｔｌ＋、Ｎａ（Ｌｕ，Ｅｕ）Ｏ２、Ｎａ５Ｎｄ（ＷＯ４）４、ＮａＵＯ２（ＣＨ３ＣＯＯ）３、ＮａＷＯ４、ＮａＹ０．６９Ｙ０．３０Ｅｒ０．０１Ｆ４、Ｎｄ３＋、Ｎｄ４＋、ＮｄＰ５Ｏ１４、Ｎｉ２＋、Ｐｂ２＋、ＰｂＭｏＯ４、ＰｂＷＯ４、Ｐｒ３＋、ＰｒＦ３、Ｐｔ（ＣＮ）４２−、（Ｐｔ（ＩＩ）（Ｃ２Ｈ５ＮＨ２）４）（Ｐｔ（ＩＶ）（Ｃ２Ｈ５ＮＨ２）４Ｘ２）Ｘ４・２Ｈ
２Ｏ（Ｘ＝Ｃｌ，Ｂｒ）、Ｓｂ３＋、Ｓｉ、Ｓｉ：（Ａｇ，Ｇａ，Ｃｕ，Ａｌ）、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＯ２、Ｓｍ２＋、Ｓｍ３＋、Ｓｎ２＋、ＳｎＯ２、ＳｎＯ２：Ｅｕ２＋、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ２＋、ＳｒＢ４Ｏ７Ｆ：Ｅｕ２＋、（Ｓｒ，Ｂａ）Ａｌ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｅｕ２＋、（Ｓｒ，Ｂａ，Ｍｇ）３Ｓｉ２Ｏ７：Ｐｂ２＋、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ２＋、（Ｓｒ，Ｃａ）１０（ＰＯ４）Ｃｌ２・ｎＢ２Ｏ３：Ｅｕ２＋、（Ｓｒ，Ｃａ）１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ２＋、（Ｓｒ，Ｃａ）３（ＰＯ４）２：Ｓｎ２＋、Ｓｒ５Ｃｌ（ＰＯ４）３：Ｅｕ２＋、ＳｒＦＢ２Ｏ３．５：Ｅｕ２＋、ＳｒＦ２：Ｓｍ２＋、Ｓｒ０．９６Ｍｇ０．８１Ａｌ５．４４Ｂ０．０２Ｏ１０：Ｅｕ２＋、ＳｒＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋、（Ｓｒ，Ｍｇ）３（ＰＯ４）２：Ｃｕ２＋、（Ｓｒ，Ｍｇ）２Ｐ２Ｏ７：Ｅｕ２＋、（Ｓｒ，Ｍｇ）３（ＰＯ４）２：Ｓｎ２＋、ＳｒＭｇ（ＳｉＯ４）２：Ｅｕ２＋、ＳｒＯ、２ＳｒＯ・０．８４Ｐ２Ｏ５・０．１６Ｂ２Ｏ３：Ｅｕ２＋、３Ｓｒ３（ＰＯ４）２・ＣａＣｌ２：Ｅｕ２＋、Ｓｒ５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ２＋、Ｓｒ１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ２＋、Ｓｒ３（ＰＯ４）２：Ｅｕ２＋、Ｓｒ５（ＰＯ４）３Ｆ：（Ｓｂ３＋，Ｓｎ２＋，Ｍｎ２＋）、３Ｓｒ３（ＰＯ４）２・ＳｒＣｌ２：Ｅｕ２＋、Ｓｒ２Ｐ２Ｏ７：Ｅｕ２＋、Ｓｒ２Ｐ２Ｏ７：（Ｅｕ２＋，Ｓｎ２＋）、３Ｓｒ３（ＰＯ４）２・ＳｒＦ２：（Ｓｎ２＋，Ｍｎ２＋）、Ｓｒ３（ＰＯ４）２：Ｙｂ２＋、ＳｒＳ、ＳｒＳ：（Ｃｅ３＋，Ｃｌ−，Ｋ＋，Ｓｍ３＋，Ｃｕ，Ｎａ，Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋）、ＳｒＳｅ、Ｓｒ４Ｓｉ３Ｏ８Ｃｌ４：Ｅｕ２＋、Ｓｒ２Ｓｉ３Ｏ８・２Ｈ２ＯＳｒＣｌ２：Ｅｕ２＋、（Ｓｒ，Ｚｎ）３（ＰＯ４）２：Ｓｎ２＋、Ｔｂ３＋、ＴｂＦ３、ＴｂｘＬａ１−ｘＰ５Ｏ１４、Ｔｉ３＋、ＴｉＯ２、Ｔｌ＋、ＴｌＣｌ：Ｂｅ，Ｉ、Ｔｍ２＋、Ｔｍ３＋、ＵＯ２２＋、（ＵＯ２Ｃｌ４）２−、Ｖ３＋、ＶＯ４３−、ＷＯ４２−、ＷＯ６６−、Ｙ３＋、Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：（Ｔｂ３＋，Ｃｅ３＋）、ＹＡｌ３（ＢＯ）３：（Ｔｂ３＋，Ｙｂ３＋）、Ｙ３Ａｌ３Ｇａ２Ｏ１２：（Ｔｂ３＋，Ｃｅ３＋）、ＹＡｌＯ３：Ｃｅ３＋、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：（Ｃｅ３＋，Ｎｄ３＋，Ｔｂ３＋）、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２、Ｙ４Ａｌ２Ｏ９、ＹＡｌＯ３、ＹＡｌＯ３：（Ｅｒ３＋，Ｅｕ３＋，Ｈｏ３＋，Ｎｄ３＋，Ｔｍ３＋）、ＹＢＯ３：Ｅｕ３＋、Ｙ０．８Ｅｒ０．２Ｆ３、ＹＦ３、ＹＦ３：（Ｅｕ３＋，Ｐｒ３＋）、Ｙ０．６５Ｇｄ０．３５ＢＯ３：Ｅｕ３＋、（Ｙ，Ｇｄ）２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ３＋、Ｙ（Ｐ，Ｖ）Ｏ４：Ｅｕ２＋、Ｙ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３・Ａｌ２Ｏ３：Ｔｂ３＋、Ｙ２Ｏ３・ｎＡｌ２Ｏ３：Ｔｂ３＋、Ｙ２Ｏ３：（Ｅｕ３＋，Ｂｉ３＋）、Ｙ２Ｏ２Ｓ：（Ｅｕ３＋，Ｔｂ３＋，Ｓｍ３＋，Ｙｂ３＋，Ｂｉ３＋）、ＹＰＯ４：（Ｃｅ３＋Ｔｂ３＋，ＶＯ４３−，Ｂｉ３＋）、ＹＰ０．６５Ｖ０．３５Ｏ４：Ｅｕ３＋、（Ｙ１−ｘＰｒｘ）２Ｏ２Ｓ、Ｙ２ＳｉＯ５：（Ｃｅ３＋，Ｔｂ３＋）、ＹＴａＯ４、Ｙ（Ｖ，Ｐ）Ｏ４：Ｅｕ３＋、ＹＶＯ４、ＹＶＯ４（Ｄｙ３＋，Ｅｒ３＋，Ｅｕ３＋，Ｈｏ３＋，Ｓｍ３＋，Ｔｂ３＋，Ｔｍ３＋）、Ｙ０．８４Ｙｂ０．１５Ｅｒ０．０１Ｆ３、Ｙ０．７４Ｙｂ０．２５Ｅｒ０．０１ＯＣｌ、Ｙ０．６５Ｙｂ０．３５Ｔｍ０．００１Ｆ３、Ｙｂ２＋、Ｙｂ３＋、Ｚｎ、（Ｚｎ，Ｂｅ）２ＳｉＯ４：Ｍｎ２＋、（Ｚｎ，Ｃｄ，Ｍｇ）Ｓｉｌｉｃａｔｅ：Ｍｎ２＋、（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ、（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：（Ａｇ，Ａｕ，Ａｌ，Ｃｌ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｇａ）、（Ｚｎ，Ｍｇ）Ｆ２：Ｍｎ２＋、（Ｚｎ１／２，Ｍｇ１／２）３（ＰＯ４）２：Ｍｎ２＋、Ｚｎ３（Ｍｇ）（ＰＯ４）２：Ｍｎ２＋、ＺｎＯ、ＺｎＯ：（Ｃｕ，Ｚｎ，Ｅｕ３＋）、Ｚｎ（ＯＨ）２、Ｚｎ３（ＰＯ４）２：Ｍｎ２＋、ＺｎＳ、ＺｎＳ：（Ａｇ，Ａｌ，Ｃｌ，Ｃｕ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｎｉ，Ｍｎ，Ｉ，ＤｙＦ３，ＥｒＦ３，Ｅｒ３＋，Ｎａ＋，Ｆｅ２＋，Ｆｅ３＋，ＬｎＦ３，Ｎｄ３＋，Ｌｉ＋，Ｐｂ，Ｃｕ，ＰｒＦ３，ＳｍＦ３，Ｓｍ３＋，Ｔｂ３＋，ＴｂＦ３，Ｔｍ３＋，ＴｍＦ３，Ｚｎ）、Ｚｎ（Ｓ，Ｓｅ）、Ｚｎ（Ｓ，Ｓｅ）：（Ａｇ，Ｃｌ）、ＺｎＳｅ、ＺｎＳｅ：Ｍｎ２＋、ＺｎＳｉＯ４：（Ｍｎ２＋，Ａｓ，Ｔｉ）、ＺｎＴｅ、ＺｎＴｅ：Ｏ、ＺｎＷＯ４、ＺｎＳ：Ａｇ、ＺｎＳ：Ａｇ，Ａｌ、ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｕ，Ｇａ，Ｃｌ、ＺｎＳ：Ａｌ＋Ｉｎ２Ｏ３、ＺｎＳ：Ｚｎ＋Ｉｎ２Ｏ３、（Ｂａ，Ｅｕ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）１０（ＰＯ４）６Ｃｌ１７：Ｅｕ、Ｓｒ１０（ＰＯ４）６Ｃｌ１２：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｅｕ）（Ｍｇ，Ｍｎ）Ａｌ１０Ｏ１７、（Ｍｇ，Ｚｎ）Ｇａ２Ｏ４：Ｍｎ、１０（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｅｕ）・６ＰＯ４・Ｃｌ２、ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２５：Ｅｕ、ＺｎＳ：Ｃｌ，Ａｌ、（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ｃｕ，Ａｌ、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｔｂ、Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｔｂ、Ｙ２ＳｉＯ５：Ｔｂ、Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ、ＺｎＳ：Ｃｕ＋Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ、Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ、（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ａｇ、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ＋Ｉｎ２Ｏ３、（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ａｇ＋Ｉｎ２Ｏ３、（Ｚｎ，Ｍｎ）２ＳｉＯ４、ＢａＡｌ１２Ｏ１９：Ｍｎ、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｍｇ）Ｏ・ａＡｌ２Ｏ３：Ｍｎ、ＬａＰＯ４：Ｃｅ，Ｔｂ、３（Ｂａ，Ｍｇ，Ｅｕ，Ｍｎ）Ｏ・８Ａｌ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３・０．２ＳｉＯ２・０．９Ｐ２Ｏ５：Ｃｅ，Ｔｂ、ＣｅＭｇＡｌ１１Ｏ１９：Ｔｂ、（Ｙ，Ｌａ）２Ｏ２Ｓ：（Ｅｕ，Ｓｍ）、Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ、Ｚｎ３（ＰＯ４）２：Ｍｎ、（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ａｇ＋Ｉｎ２Ｏ３、（Ｙ，Ｇｄ、Ｅｕ）ＢＯ３、（Ｙ，Ｇｄ、Ｅｕ）２Ｏ３、（Ｙ，Ｌａ，Ｇｄ，Ｌｎ）（ＰＯ４，ＶＯ４）：（Ｓｍ，Ｅｕ，Ｄｙ，Ｂｉ）、ＹＡＧ：（Ｃｅ３＋，Ｙｂ３＋）等が用いられる。
上記した化合物において括弧としての表記、すなわち（Ａ，Ｂ）、（Ａ，Ｂ，Ｃ）、あるいは（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）等の表記（ここにおいて、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄはそれぞれ元素を示す）は、括弧内の元素は単独もしくは混合して用いることができることを意味する。また、上記した化合物においてＥ：Ｆ（ここにおいて、Ｅは化合物、Ｆは元素を示す）の表記は、ＦがドープされたＥの化合物を意味する。上記したそれぞれの表記は、以下の本明細書においても同様の意味である。
【０１２４】
また、無機物としては上記の材料以外に、半導体ナノ粒子を用いることもでき、特に平均１次粒子径が２０ｎｍ以下の半導体ナノ粒子を用いることが好ましい。平均１次粒子径２０ｎｍ以下の半導体ナノ粒子は、ナノ粒子のサイズを変えることで、赤（長波長）から青（短波長）まで様々な発光を示し、バンドギャップより高エネルギーであれば、励起波長に制限がない。また、半導体ナノ粒子は、発光寿命が希土類より１０万倍短く、吸収、発光のサイクルを素早く繰り返すので、非常に高い輝度を実現でき、有機物よりも劣化が少ないという特徴を有している。例えば、半導体ナノ粒子は、劣化するまでに蛍光として出てくる光子の数は、色素の１０万倍程度とされており、非常に高い輝度を実現できる。
【０１２５】
なお、本明細書に用いる平均１次粒子径は、透過型電子顕微鏡により測定された１００個の粒子の１次粒子径の平均値をいう。
【０１２６】
半導体ナノ粒子としては、周期表第１４族元素単体の化合物（Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ等）、周期表第１５族元素単体の化合物（Ｐ等）、周期表第１６族元素単体の化合物（Ｓｅ、Ｔｅ等）、周期表第１４族元素の化合物（ＳｉＣ等）、周期表第１３族元素と周期表第１５族元素の化合物（ＢＮ、ＡｌＮ、ＡｌＰ、ＡｌＡｓ、ＡｌＳｂ、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、またはＩｎＳｂ等）および三元化合物および四元化合物（ＧａｘＩｎ１−ｘＰｙＡｓ１−ｙ（ｘ＝０〜１、ｙ＝０〜１）等）、周期表第１５族元素と周期表第１６族元素の化合物（Ａｓ２Ｓ３、Ａｓ４Ｓ４、Ａｓ２Ｓｅ３、Ａｓ２Ｔｅ３、Ｓｂ２Ｓ３、Ｓｂ２Ｓｅ３、Ｓｂ２Ｔｅ３、Ｂｉ２Ｓ３、Ｂｉ２Ｓｅ３、Ｂｉ２Ｔｅ３）および三元化合物および四元化合物（ＡｓｘＳｂ１−ｘＳｙＳｅ１−ｙ（ｘ＝０〜１、ｙ＝０〜１）等）、周期表第１４族元素と周期表第１６族元素の化合物（ＳｉＯ２、ＧｅＳ、ＧｅＳｅ、ＧｅＴｅ、ＳｎＯ２、ＳｎＳ、ＳｎＳｅ、ＳｎＴｅ、ＰｂＯ２、ＰｂＳ、ＰｂＳｅ、ＰｂＴｅ等）および三元化合物および四元化合物（ＧｅｘＳｎ１−ｘＳｙＳｅ１−ｙ（ｘ＝０〜１、ｙ＝０〜１）等）、周期表第１３族元素と周期表第１６族元素の化合物（Ａｌ２Ｏ３、Ｇａ２Ｏ３、ＧａＳ、ＧａＳｅ、ＧａＴｅ、Ｉｎ２Ｏ３、ＩｎＳ、ＩｎＳｅ、ＩｎＴｅ、ＴｌＳ、ＴｌＳｅ、ＴｌＴｅ等）および三元化合物および四元化合物（ＧａｘＩｎ１−ｘＳｙＳｅ１−ｙ（ｘ＝０〜１、ｙ＝０〜１）等）、周期表第１２族元素と周期表第１６族元素の化合物（ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＯ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ）および三元化合物および四元化合物（ＺｎｘＣｄ１−ｘＳｙＳｅ１−ｙ（ｘ＝０〜１、ｙ＝０〜１）等）、周期表第１１族元素と周期表第１６族元素の化合物（ＣｕＯ、Ｃｕ２Ｏ、Ａｇ２Ｓ、ＣｕＳｅ等）、周期表第１０族元素と周期表第１６族元素の化合物（ＮｉＳ２、ＰｄＳおよびＰｔＳｅ）、周期表第９族元素と周期表第１６族元素の化合物（ＣｏＳｅ、ＲｈＳおよびＩｒＳｅ等）、周期表第８族元素と周期表第１６族元素の化合物（ＦｅＯ、ＦｅＳ、ＦｅＳｅ、ＲｕＳ等）、周期表第７族元素と周期表第１６族元素の化合物（ＭｎＯ、ＭｎＳ、ＭｎＳｅ、ＲｅＳ等）、周期表第６族元素と周期表第１６族元素の化合物（Ｃｒ２Ｓ３、Ｃｒ２Ｓｅ３、ＭｏＳ２等）、周期表第５族元素と周期表第１６族元素の化合物（Ｖ２Ｏ５、ＶＳ、ＶＳｅ、ＮｂＳ等）、周期表第４族元素と周期表第１６族元素の化合物（ＴｉＯ２、ＴｉＳ２、ＺｒＯ２、ＺｒＳ２等）、周期表第２族元素と周期表第１６族元素の化合物（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＭｇＳ、ＣａＳ等）、周期表第１１族元素と周期表第１３族元素と周期表第１６族元素の化合物（ＣｕＡｌＯ２、ＣｕＧａＯ２、ＣｕＩｎＯ２、ＣｕＡｌＳ２、ＣｕＧａＳ２、ＣｕＩｎＳ２、ＣｕＡｌＳｅ２、ＣｕＧａＳｅ２、ＣｕＩｎＳｅ２、ＡｇＡｌＯ２、ＡｇＧａＯ２、ＡｇＩｎＯ２、ＡｇＡｌＳ２、ＡｇＧａＳ２、ＡｇＩｎＳ２、ＡｇＡｌＳｅ２、ＡｇＧａＳｅ２、ＡｇＩｎＳｅ２）および四元化合物（ＡｇＣｕＩｎＳｅ２等）および五元化合物（ＡｇＣｕＩｎＳＳｅ等）および六元化合物（ＡｇＣｕＩｎＧａＳＳｅ等）、周期表第１２族元素と周期表第１４族元素と周期表第１５族元素の化合物（ＺｎＳｎＮ２、ＺｎＰｂＮ２、ＺｎＳｎＰ２、ＺｎＰｂＰ２、ＺｎＳｎＡｓ２、ＺｎＰｂＡｓ２、ＺｎＳｎＳｂ２、ＺｎＰｂＳｂ２等）および四元化合物（ＣｄＺｎＳｎＰ２等）および五元化合物（ＣｄＺｎＳｎＰｂＰ２等）および六元化合物（ＣｄＺｎＳｎＰｂＰＡｓ等）、周期表第１３族元素と周期表第１７族元素の化合物（ＴｌＣｌ、ＴｌＢｒ、ＴｌＩ等）、周期表第１１族元素と周期表第１７族元素の化合物（ＣｕＣｌ、ＡｇＢｒ、ＡｕＣｌ等）等が挙げられる。
【０１２７】
アップコンバージョン材料は、複数の光子を同時あるいは逐次的に吸収してある電子状態から多段階励起を経て上方の準位から発光することで、吸収波長よりも短い波長の光を放出する材料である。例えば、希土類ドープ結晶およびガラスが挙げられ、単体もしくは混合物の状態で使用することができる。光電変換効率の低い有効波長領域より長波長の波長領域（すなわち、無効長波長領域）の光により励起され、光電変換効率の高い波長領域（すなわち、有効波長領域）の光を発する材料であれば特に限定されず、例えば、下記の材料を例示できる。
【０１２８】
ＬｉＫＹＦ５：Ｐｒ３＋、Ｂｉ４Ｇｅ３Ｏ１２：Ｐｒ３＋、Ｙ２Ｏ３：Ｐｒ３＋、ＬｉＹＦ４：Ｐｒ３＋、ＫＹｂ（ＷＯ４）２：Ｐｒ３＋、ＰｂＷＯ４：Ｐｒ３＋、６０ＧｅＯ２−２５ＰｂＯ−１５Ｎｂ２Ｏ５：Ｐｒ３＋、ＧｅＳ２−２５Ｇａ２Ｓ３−２５ＣｓＸ（Ｘ＝Ｃｌ，Ｂｒ）：Ｐｒ３＋、Ｂｉ４Ｇｅ３Ｏ１２：Ｎｄ３＋、Ｋ５Ｎｄ（ＷＯ４）４：Ｎｄ３＋、Ｐｂ５Ａｌ３Ｆ１９：Ｎｄ３＋、ＬｉＹＦ４：Ｎｄ３＋、ＣａＦ２−ＹＦ３：Ｎｄ３＋、６０６０ＧｅＯ２−２５ＰｂＯ−１５Ｎｂ２Ｏ５：Ｎｄ３＋、２５ＣｄＦ２−１３．５ＣｄＣｌ２−３０ＮａＦ−２０ＢａＦ２−１．５ＢａＣｌ２：Ｎｄ３＋、ＹＡｌＯ３：（Ｈｏ３＋，Ｙｂ３＋）、ＫＹｂ（ＷＯ４）２：Ｈｏ３＋、ＬｉＴａＯ３：Ｈｏ３＋、ＹＶＯ４：（Ｈｏ３＋，Ｙｂ３＋）、Ｙ２Ｏ３：（Ｈｏ３＋，Ｙｂ３＋）、Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｈｏ３＋、ＢａＹ２Ｆ８：Ｈｏ３＋、ＬｉＹＦ４：Ｈｏ３＋、ＹＡｌＯ３：Ｅｒ３＋、ＳｒＬａＡｌＯ４：Ｅｒ３＋、Ｃａ３Ａｌ２Ｇｅ３Ｏ１２：Ｅｒ３＋、ＹＶＯ４：Ｅｒ３＋、ＹＳＺ：Ｅｒ３＋、ＣａＧｄＡｌＯ４：Ｅｒ３＋、Ｃａ３Ｇａ２Ｇｅ４Ｏ１４：Ｅｒ３＋、ＹＡＧ：Ｅｒ３＋、ＬｉＮｂＯ３：Ｅｒ３＋、Ｙ２Ｏ３：（Ｅｒ３＋，Ｙｂ３＋）、Ｌｕ２Ｏ３：（Ｅｒ３＋，Ｙｂ３＋）、Ｇｄ３Ｇａ５Ｏ１２：Ｅｒ３＋、ＺｒＯ２：Ｅｒ３＋、ＬｉＮｂＯ３：Ｅｒ３＋、Ｌａ２Ｏ３：（Ｅｒ３＋，Ｙｂ３＋）、Ｇｄ２Ｏ３：（Ｅｒ３＋，Ｙｂ３＋）、ＮａＹＦ４：（Ｅｒ３＋，Ｙｂ３＋）、ＬａＦ３：（Ｅｒ３＋，Ｙｂ３＋）、Ｙ３Ｓｃ２Ｇａ３Ｏ１２：（Ｔｍ３＋，Ｙｂ３＋）、Ｇｄ３Ｇａ５Ｏ１２：（Ｔｍ３＋，Ｙｂ３＋）、ＧｄＡｌＯ３：（Ｔｍ３＋，Ｙｂ３＋）、Ｙ２Ｏ３：（Ｔｍ３＋，Ｙｂ３＋）、ＫＹ（ＷＯ４）２：（Ｔｍ３＋，Ｙｂ３＋）、ＮａＹＦ４：（Ｔｍ３＋，Ｙｂ３＋）、ＺｒＯ２：（Ｔｍ３＋，Ｙｂ３＋）、Ｇｄ２（ＭｏＯ４）３：（Ｔｍ３＋，Ｙｂ３＋）等が挙げられる。
【０１２９】
光学機能膜（ｅ）に用いる波長変換材料は、光学機能膜（ｅ）が透光性積層体の受光面側の最外層を構成し、通常、大気環境に曝される環境で使用されるため耐候性に優れるものが好ましく、より好ましくは無機材料である。基体表面波長変換膜および基体裏面波長変換膜に用いる波長変換材料は、透光性積層体の受光面側の最外層を構成する反射防止膜（ｃ）や光学機能膜（ｅ）と光電変換層の間に配設され保護されるため耐候性が低い材料を用いてもよい。
【０１３０】
波長変換材料の形態は、特に限定されるものではなく、マトリックス状、粒子状、フィルム状が挙げられ、透明性かつ優れた蛍光特性を示す点からナノ粒子であることが好ましい。粒子の平均１次粒子径は、透明性を確保する点から０．５〜３００ｎｍの範囲であることが好ましく、より好ましくは１〜２００ｎｍ、さらに好ましくは２〜１００ｎｍである。粒子の形状は、球状、角状、針状、シート状、鎖状、繊維状、中空状等が挙げられる。光学機能膜（ｅ）に用いる波長変換材料は、屈折率の点から中空状であることが、特に好ましい。
【０１３１】
波長変換材料がナノ粒子の場合、コア−シェル構造にすることで、粒子の物性を変化させることができる。シェルは、金属、半導体、または絶縁体からなることが好ましく、前述の組成が適用できる。シェルによってコア粒子を保護する効果も期待でき、半導体量子ドットに適用した場合、ダングリングボンド（ｄａｎｇｌｉｎｇｕ−ｂｏｎｄ）の終端および／または量子井戸構造の形成によって発光特性を改善することが可能である。コア材料とシェル材料との格子整合性が高い場合、コア粒子表面よりエピタキシャルに成長させることができるため、格子歪みが生じにくく好ましい。
【０１３２】
シェル材料の導電帯のエネルギーがコア材料のものよりも高く、価電子帯エネルギーがコア材料のものよりも小さい場合、コア内部に生成した励起子が粒子全体に広がらずにコア内部に閉じ込められている間に再結合が生じるため、発光強度を向上させることが可能である。バンドギャップの広いコアに、それよりもバンドギャップの狭いシェルを形成し、さらに別のバンドギャップの広いシェルを形成することで得られるコア−マルチシェル構造では、励起子はバンドギャップの狭いシェルに完全に閉じ込められ、シェルの厚みによって物性を制御することができるため好ましい。
【０１３３】
シェルの材料は、前記波長変換材料より選ばれてもよく、それ以外にも有機樹脂、金属、金属酸化物、金属窒化物、金属硫化物、金属セレン化物等を用いることができる。透光性積層体を構成する他の構成要素や光電変換層との密着性の点から金属酸化物であることが好ましく、より好ましくはＳｉＯ２である。
（２）低屈折率材料
【０１３４】
反射防止膜（ｃ）および光学機能膜（ｅ）に、また必要に応じて基体表面波長変換膜（ｂ）および基体裏面波長変換膜（ｄ）、（ｄ’）に用いる低屈折率材料は、波長３００〜１０００ｎｍの光に対する屈折率が１．０５〜１．４であることが好ましく、より好ましくは１．１〜１．３５、さらに好ましくは１．１５〜１．３である。反射防止膜（ｃ）および光学機能膜（ｅ）は、透光性積層体の受光面側の最表面に形成され、通常、大気環境に曝される環境におかれるため、耐候性に優れることが好ましく、無機材料からなることがより好ましい。無機材料としては、ＭｇＦ等のフッ化物、金属酸化物、金属窒化物、金属硫化物、金属セレン化物等が挙げられ、耐候性の点から金属酸化物であることが好ましく、透光性積層体を構成する他の構成要素や光電変換層への密着性および屈折率の点からＳｉＯ２であることがより好ましい。
【０１３５】
反射防止膜（ｃ）および光学機能膜（ｅ）の波長３００〜１０００ｎｍの光に対する膜の厚さ方向における平均屈折率を低下させるには、空気等の気体成分を含有すること、つまり多孔質であることが好ましく、空孔体積比率は１〜９０％であることが好ましく、より好ましくは５〜８０％、さらに好ましくは１０〜７０％である。空孔の形態は、連結孔でも独立孔でもよいが、耐久性の点から独立孔であることが好ましい。なお、必要に応じて基体表面波長変換膜（ｂ）および基体裏面波長変換膜（ｄ）、（ｄ’）についても、上記平均屈折率を低下させるために多孔質の膜構造をとってもよい。その場合、空孔体積比率は１〜８０％であることが好ましく、より好ましくは５〜７０％、さらに好ましくは１０〜６０％である。
【０１３６】
また、空孔は膜の厚さ方向に対してある方向に規則性を有していてもよく、ハニカム状の空孔が膜の厚さ方向に対して垂直に並んだ構造（すなわち、垂直配向メソポーラスシリカ）等が挙げられる。空孔の直径は、散乱を防ぐため受光光の波長よりも小さいことが好ましく、１〜３００ｎｍであることが好ましく、より好ましくは２〜２００ｎｍ、さらに好ましくは３〜１００ｎｍである。空孔直径の分布が狭い方が反射防止膜（ｃ）、光学機能膜（ｅ）等に対する応力が均一化するため膜強度の点から好ましい。
【０１３７】
空孔を形成する方法としては、予め内部に空孔が形成されている中空状の化合物を用いる方法、および／または、熱、酸、光照射、乾燥処理等の物理的および／または化学的な手法を用いて除去可能な材料と除去不可能な材料を混合した後、除去可能な材料のみを選択的に除去する方法が挙げられる。空孔形成材料としては、熱分解性物質（界面活性剤ミセル、水溶性有機ポリマー、スチレン樹脂、アクリル樹脂、ブロックコポリマー、カーボン、テルペン、ポリエチレングリコール等）、酸溶解性物質（ＺｎＯ、ＮａＡｌＯ２、ＣａＣＯ３、塩基性ＺｎＣＯ３等）、光溶解性物質（ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＯ等）、反応溶解性物質（Ａｕ、Ａｇ等）等が挙げられる。
【０１３８】
中空状の化合物は、前記空孔形成材料の粒子を除去不可能な材料で被覆した後に、除去可能な材料のみを選択的に除去することによって得られる。除去不可能な材料の形態は、粒子状でもマトリックス状でもよく、２種以上のものを混合してもよい。また、光学機能膜（ｅ）は、波長変換能を有する波長変換材料を含有しかつ平均屈折率が１．１〜１．８の範囲にある中空粒子を含むことが好ましい。
【０１３９】
光学機能膜（ｅ）は、上記空孔形成材料と波長変換材料を混合して塗膜化した後、空孔形成材料のみを選択的に除去する、または中空状の化合物と波長変換材料を混合して塗膜化することによって形成することが好ましい。
（３）マトリックス材料
【０１４０】
マトリックス材料は、上記波長変換材料および／または反射防止材料と混合して用いることができ、透光性積層体を構成する他の構成要素や光電変換層との密着性を高める材料である。マトリックス材料が波長変換材料に到達する無効波長領域の光および光電変換層に到達する有効波長領域の光を吸収する場合、本発明の効果が低下するため好ましくない。したがって、無効波長領域の光、具体的には、波長上に示した各種光電変換層毎の無効波長領域の光、および有効波長領域の光、具体的には、上に示した各種光電変換層毎の有効波長領域の光に対して透明であることが好ましく、これらの波長に光に対する、平均透過率が８０〜１００％が好ましく、より好ましくは８５〜１００％、さらに好ましくは９０〜１００％である。
【０１４１】
マトリックス材料と波長変換材料を混合することで透光性基体への密着性を高められるだけでなく、波長変換層の屈折率を低くすることができるため好ましい。マトリックスの添加量は総固形分量の１〜５０質量％であることが好ましく、より好ましくは２〜４５％、さらに好ましくは３〜４０％である。１％未満では基材との密着性が十分に得られないおそれがあるため好ましくない。５０質量％を超えると十分な波長変換効果を得るために必要な膜厚が厚くなりクラックを生じる恐れがあるため好ましくない。
【０１４２】
また、屈折率が高いと反射防止性能が低下してしまうため、波長３００〜１０００ｎｍの光に対する屈折率は、１．２〜１．７が好ましく、より好ましくは１．２５〜１．６、さらに好ましくは１．３〜１．５である。マトリックス材料は、無機物でも有機物でもよい。有機物としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ポリスチレン樹脂、ビスフェノールＡポリカーボネート等の芳香族ポリカーボネート樹脂、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、非晶性ポリオレフィン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、酢酸セルロース、ポリアリレート、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂などが挙げられる。
【０１４３】
無機物としては、金属酸化物、金属窒化物、金属硫化物、金属セレン化物等を用いることができる。透光性積層体を構成する他の構成要素や光電変換層との密着性の点から金属酸化物であることが好ましく、より好ましくはＳｉＯ２である。ＳｉＯ２はアルコキシシラン等を加水分解することによって得ることができ、アルコキシシランとしては、テトラアルコキシシラン（例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン等。）、パーフルオロポリエーテル基を有するアルコキシシラン（例えば、パーフルオロポリエーテルトリエトキシシラン等。）、パーフルオロアルキル基を有するアルコキシシラン（例えば、パーフルオロエチルトリエトキシシラン等。）、ビニル基を有するアルコキシシラン（例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等。）、エポキシ基を有するアルコキシシラン（例えば、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等。）、アクリロイルオキシ基を有するアルコキシシラン（例えば、３−アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン等。）等が挙げられる。
【０１４４】
反射防止膜（ｃ）および光学機能膜（ｅ）に用いるマトリックス材料は、これらの膜が透光性積層体の受光面側の最外層を構成し、通常、大気環境に曝される環境で使用されるため耐久性が高いことが好ましく、無機物からなることがより好ましい。一方、基体表面波長変換膜（ｂ）および基体裏面波長変換膜（ｄ）、（ｄ’）に用いるマトリックス材料は、透光性積層体の受光面側の最外層を構成する反射防止膜（ｃ）や光学機能膜（ｅ）と光電変換層の間に配設され保護されるため耐候性が低い材料を用いてもよい。
【０１４５】
＜透光性積層体における各構成要素の製膜方法＞
以下に、本発明の透光性積層体における各構成要素を上記材料を用いて製膜する製膜方法について説明する。
製膜方法としては、上記本発明の透光性積層体を構成する構成要素、すなわち、基体表面波長変換膜（ｂ）、基体裏面波長変換膜（ｄ）、（ｄ’）、反射防止膜（ｃ）および光学機能膜（ｅ）ごとに、上記説明した材料、または前駆体材料を、各膜の機能に合わせて調整・配合した製膜用組成物を、従来公知の塗布方法で各膜が形成される基材（被塗布面）上に塗布し、必要に応じて加熱処理する方法が挙げられる。なお各膜の積層順は、上記本発明の第１の態様から第３の態様の透光性積層体でそれぞれ説明した通りである。
【０１４６】
塗布方法としては、公知の湿式コート法（例えば、ローラーコート、フレキソコート、バーコート、ダイコート、グラビアコート、ロールコート、フローコート、スプレーコート、超音波スプレーコート、インクジェット法、ディップコート、スピンコート、カーテンコート、スクリーンコート、ナノインプリント、ロール転写等。）が挙げられる。
塗布温度は、室温〜８０℃が好ましく、室温〜６０℃がより好ましい。また、オンラインスプレーコートで塗布してもよく、塗布される基材を成型するライン上でそのままスプレー塗布する方法であり、塗布後の基材を再加熱する工程が省けるため、物品を低コストで製造でき、有用である。オンラインスプレーコートの塗布温度は、１００〜８００℃が好ましく、２００〜７００℃がより好ましい。このオンラインコートの具体例は、ガラス原料を溶融し、得られた溶融ガラスをガラスリボンに成形し、ガラスリボンを搬送しながら、ガラスリボンを徐冷し、次いで切断してガラス板を製造する連続的なガラス板製造ラインにおいて、搬送されているガラスリボンの所望の温度の位置(例えば、ガラスリボンを徐冷するために徐冷炉にガラスリボンを入れる前、あるいは、徐冷炉から出た後の位置)において、製膜用組成物をガラスリボン面にスプレー塗布して膜を形成する方法である。
また、基体表面波長変換膜（ｂ）、基体裏面波長変換膜（ｄ）、（ｄ’）、反射防止膜（ｃ）および光学機能膜（ｅ）の製膜方法としては、各膜ごとに、所望の膜形成材料を選択し、公知の乾式コート法（例えば、蒸着、スパッタリング、ＲＦスパッタリング、ＣＶＤ、マイクロ波プラズマＣＶＤ、ＭＯＣＶＤ、ＰＬＤ、イオンビーム堆積法、エアロゾルデポジション法等。）を利用してもよい。
【０１４７】
各種材料、または前駆体材料を含む製膜用の組成物を塗布・製膜した後に加熱処理によって各層の密着性を高めることができる。加熱方法は、熱風、電気炉、過熱水蒸気、マイクロ波照射等が挙げられる。基体がガラスの場合、材料製膜後のサンプルをガラスの熱強化炉に導入することで、ガラス強化と同時に各層の密着性を高めることができるため好ましい。加熱処理温度は、８０〜８００℃が好ましく、ガラスの場合、５００〜７００℃であることがより好ましい。
【０１４８】
（溶媒、添加剤）
製膜方法として湿式コート法を用いる場合には、上記製膜用組成物は、下記の溶媒および添加剤を含んでもよい。
【０１４９】
溶媒としては、水、アルコール類（例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、ジアセトンアルコール等。）、ケトン類（例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等。）、エーテル類（例えば、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン等。）、セロソルブ類（例えば、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等。）、エステル類（例えば、酢酸メチル、酢酸エチル等。）、グリコールエーテル類（例えば、エチレングリコールモノアルキルエーテル等。）、含窒素化合物（例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルスルホキシド、Ｎ−メチルピロリドン等。）、含硫黄化合物（例えば、ジメチルスルホキシド等。）等が挙げられる。
【０１５０】
上記製膜用組成物に任意に配合可能な添加剤としては、レベリング性向上のための界面活性剤、塗膜の耐久性向上のための金属キレート化合物等が挙げられる。界面活性剤としては、シリコーンオイル等が挙げられる。
【０１５１】
金属キレート化合物としては、アルミニウムキレート化合物（例えば、アルミニウムアセチルアセトナート、アルミニウムビスエチルアセトアセテートモノアセチルアセトナート、アルミニウム−ジ−ｎ−ブトキシド−モノエチルアセトアセテート、アルミニウム−ジ−イソプロポキシド−モノメチルアセトアセテート、ジイソプロポキシアルミニウムエチルアセテート等。）、ジルコニウムキレート化合物（例えば、ジルコニウムテトラアセチルアセトナート、ジルコニウムトリブトキシステアレート等。）、チタンキレート化合物（例えば、チタンアセチルアセトナート、チタンテトラアセチルアセトナート等。）、銅キレート化合物（銅アセチルアセトナート等。）、セリウムキレート化合物（例えば、セリウムアセチルアセトナート等。）、クロムキレート化合物（例えば、クロムアセチルアセトナート等。）、コバルトキレート化合物（例えば、コバルトアセチルアセトナート等。）、スズキレート化合物（例えば、スズアセチルアセトナート等。）、鉄キレート化合物（例えば、鉄（III）アセチルアセトナート等。）、マンガンキレート化合物（例えば、マンガンアセチルアセトナート等。）、ニッケルキレート化合物（例えば、ニッケルアセチルアセトナート等。）、亜鉛キレート化合物（例えば、亜鉛アセチルアセトナート等。）等が挙げられる。
【０１５２】
＜その他機能層＞
本発明の第１の態様から第３の態様の透光性積層体には、上記したように、これらを構成する必須または任意の構成要素の他に、各種機能層、例えば、密着改善層、保護層等が本発明の効果を損なわない範囲において形成されていてもよい。なお、本発明においては、生産性、耐久性の点から、上記説明した本発明の各態様における必須の構成要素のみ、または、第１の態様および第３の態様の透光性積層体においては必須の構成要素と基体裏面波長変換膜のみで形成されていることが好ましい。
【０１５３】
透光性積層体の受光面の最外層から光電変換層の受光面側までの各膜の間、あるいは外側に、あらかじめ無機物および／または有機物からなる材料が製膜および／または内部に混合され、ハードコート、アルカリバリア、着色、導電、帯電防止、光散乱、反射防止、集光、偏光、紫外線遮蔽、赤外線遮蔽、防汚、防曇、光触媒、抗菌、蛍光、蓄光、屈折率制御、撥水、撥油、指紋除去、滑り性等より選ばれる１種または２種以上の機能が付与された機能層を有していてもよい。
【０１５４】
＜光電変換層＞
本発明の第１の態様から第３の態様の透光性積層体は、光電変換層の受光面側に設けられて用いられる。本発明の透光性積層体は、透光性および、反射防止能、波長変換能の各機能を有するものであって、これらの機能により受光光から、上記光電変換層において光電変換効率が高い波長域の光を効率よく光電変換層に到達させることが可能であり、さらに耐候性、機械的強度といった光電変換層の耐久性を高めるための保護層としても機能することができる
【０１５５】
本発明の透光性積層体がこのように機能する光電変換層としては、太陽電池等が挙げられる。太陽電池として、具体的には、単結晶シリコン太陽電池、多結晶シリコン太陽電池、微結晶シリコン太陽電池、アモルファスシリコン太陽電池、ＧａＡｓ化合物系太陽電池、ＣＩＳ化合物系太陽電池、ＣＩＧＳ化合物系太陽電池、ＣＺＴＳ化合物系太陽電池、ＣｄＴｅ化合物系太陽電池、色素増感型太陽電池、有機薄膜太陽電池、ハイブリッド太陽電池、薄膜シリコン太陽電池、球状シリコン太陽電池、タンデム太陽電池、多接合型太陽電池、量子ドット型太陽電池等が挙げられる。
【０１５６】
なお、波長変換のうちでもアップコンバージョンは非常に高い光エネルギーを要するため、本発明の透光性積層体がアップコンバージョン能を有する場合には、集光装置と組合せて用いることで受光光を調整することが好ましい。
【０１５７】
また、本発明によれば、この透光性積層体を太陽電池の受光面側の保護カバーとして用いることで光電変換効率のよい太陽電池モジュールが提供できる。さらに、本発明の透光性積層体を太陽電池用反射板に適用しても上記同様の効果が得られる。
【実施例】
【０１５８】
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例にのみに限定されるものではない。【０１５９】
例１〜８は、実施例であり、例９〜１１は、比較例である。以下に、実施例、比較例において用いた材料、得られた膜、および透光性積層体の物性・評価項目と測定・評価方法を示す。以下、「塗膜付き透光性基体」の塗膜の用語は、反射防止膜、光学機能膜、波長変換膜を総称するものとして用いた。【０１６０】
（１）平均一次粒子径
微粒子の平均一次粒子径は、微粒子を透過型電子顕微鏡（日立製作所社製、Ｈ−９０００）にて観察し、１００個の粒子を無作為に選び出し、各微粒子の粒子径を測定し、１００個の微粒子の粒子径を平均して、波長変換材料および反射防止材料の平均一次粒子径を求めた。【０１６１】
（２）膜厚
塗膜付き透光性基体の割断面を走査型電子顕微鏡（日立製作所社製、Ｓ４３００）にて観察し、膜厚を測定した。【０１６２】
（３）膜屈折率
塗膜付き透光性基体をエリプソメーター（Ｊ．Ａ．Ｗｏｏｌｌａｍ社製、型式：Ｍ−２０００ＤＩ）で測定し、波長３００〜１０００ｎｍの平均屈折率を求めた。【０１６３】
（４）平均反射率
有効波長領域（ａ−Ｓｉの場合は、３５０−７５０ｎｍ、ｃ−Ｓｉの場合は、４００−１１００ｎｍ）における、塗膜付き透光性基体の反射率を分光光度計（日立製作所社製、型式：Ｕ−４１００）で測定し、平均反射率を求めた。【０１６４】
（５）平均透過率
有効波長領域（ａ−Ｓｉ：３５０−７５０ｎｍ、ｃ−Ｓｉ：４００−１１００ｎｍ）における、塗膜付き透光性基体の透過率を分光光度計（日立製作所社製、型式：Ｕ−４１００）で測定し、平均透過率を求めた。透光性基体として型板ガラスを用いた際には型面にアニソール（ａｎｉｓｏｌｅ、関東化学社製）を塗布して石英ガラスを張り合わせて透過率の測定を行った。【０１６５】
（６）吸収波長
波長２４０〜２４００ｎｍの光に対する、塗膜付き透光性基体の透過率を分光光度計（日立製作所社製、型式：Ｕ−４１００）で測定し、吸収波長を得た。【０１６６】
（７）発光波長
無効波長領域（２５０〜４００ｎｍ）における、塗膜付き透光性基体の蛍光特性を蛍光光度計（浜松ホトニクス社製、型式：Ｃ９９２０−０２）で測定し、発光波長を得た。【０１６７】
（８）太陽電池の発電効率
太陽電池の受光面側に塗膜付き透光性基体をエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂にて接着したサンプルにおいて、ソーラーシミュレーター（三永電機製作所社製、型式：ＸＥＳ−３０１Ｓ）を用いて擬似太陽光を照射した際の発電効率を測定した。塗膜なしの透光性基体を太陽電池に設置したものを基準として、塗膜付き透光性基体を用いた際の発電効率向上率を算出した。なお、型板ガラスを用いた場合には非型面を受光面として設置した。【０１６８】
［波長変換膜用塗布液の調製］
＜塗布液Ａ＞
２００ｍＬのガラス製容器に、ＹＶＯ４：Ｅｕ粒子の水分散液（平均一次粒子径：２０ｎｍ、固形分濃度：２０質量％、Ｅｕドープ量：ＹＶＯ４に対して１０ｍｏｌ％）の３．５ｇ、シリケート加水分解液（コルコート社製、製品名：ＨＡＳ−１０、固形分濃度：１０質量％）の３ｇ、エタノールの９３．５ｇを入れ、塗布液Ａを調整した。【０１６９】
＜塗布液Ｂ＞
２００ｍＬのガラス製容器に、ＹＶＯ４：Ｅｕ，Ｂｉ粒子の水分散液（平均一次粒子径：２０ｎｍ、固形分濃度：２０質量％、Ｅｕドープ量：ＹＶＯ４に対して５ｍｏｌ％、Ｂｉドープ量：ＹＶＯ４に対して２ｍｏｌ％）の３．５ｇ、シリケート加水分解液（コルコート社製、製品名：ＨＡＳ−１０、固形分濃度：１０質量％）の３ｇ、エタノールの９３．５ｇを入れ、塗布液Ｂを調整した。【０１７０】
＜塗布液Ｃ＞
２００ｍＬのガラス製容器に、ＹＶＯ４：Ｅｕ，Ｂｉ粒子の水分散液（平均一次粒子径：２０ｎｍ、固形分濃度：２０質量％、Ｅｕドープ量：ＹＶＯ４に対して１０ｍｏｌ％、Ｂｉドープ量：ＹＶＯ４に対して０．２ｍｏｌ％）の３．５ｇ、シリケート加水分解液（コルコート社製、製品名：ＨＡＳ−１０、固形分濃度：１０質量％）の３ｇ、エタノールの９３．５ｇを入れ、塗布液Ｃを調整した。【０１７１】
＜塗布液Ｄ＞
２００ｍＬのガラス製容器に、ＳｉＯ２被覆ＹＶＯ４：Ｅｕ，Ｂｉ粒子の水分散液（平均一次粒子径：３０ｎｍ、固形分濃度：３０質量％、Ｅｕドープ量：ＹＶＯ４に対して５ｍｏｌ％、Ｂｉドープ量：ＹＶＯ４に対して０．５ｍｏｌ％、ＳｉＯ２厚み：５ｎｍ）の３ｇ、シリケート加水分解液（コルコート社製、製品名：ＨＡＳ−１０、固形分濃度：１０質量％）の１ｇ、エタノールの９６ｇを入れ、塗布液Ｄを調整した。【０１７２】
＜塗布液Ｅ＞
２００ｍＬのガラス製容器に、ＺｎＳ：Ｍｎ粒子の水分散液（平均一次粒子径：４ｎｍ、固形分濃度：２質量％、Ｍｎドープ量：ＺｎＳに対して８ｍｏｌ％、分散剤：メルカプトプロピオン酸）の３５ｇ、シリケート加水分解液（コルコート社製、製品名：ＨＡＳ−１０、固形分濃度：１０質量％）の３ｇ、エタノールの６２ｇを入れ、塗布液Ｅを調整した。【０１７３】
＜塗布液Ｆ＞
２００ｍＬのガラス製容器に、ＳｉＯ２被覆ＺｎＯ粒子のエタノール分散液（平均一次粒子径：５ｎｍ、固形分濃度：４質量％、ＳｉＯ２厚み：１ｎｍ）の２２．５ｇ、シリケート加水分解液（コルコート社製、製品名：ＨＡＳ−１０、固形分濃度：１０質量％）の１ｇ、エタノールの７６．５ｇを入れ、塗布液Ｆを調整した。【０１７４】
＜塗布液Ｇ＞
２００ｍＬのガラス製容器に、ＺｎＳｅ：Ｍｎ粒子のトルエン分散液（平均一次粒子径：３ｎｍ、固形分濃度：２質量％、Ｍｎドープ量：５質量％、分散剤：オレイルアミン）の３５ｇ、ペルヒドロポリシラザン溶液（ＡＺマテリアルズ社製、製品名：アクアミカＮＰ１１０、固形分濃度：２０質量％）の１．５ｇ、トルエンの６３．５ｇを入れ、塗布液Ｇを調整した。【０１７５】
＜塗布液Ｈ＞
２００ｍＬのガラス製容器に、ＺｎＳ被覆ＺｎＳｅ粒子のトルエン分散液（平均一次粒子径：３ｎｍ、固形分濃度：２質量％、ＺｎＳ厚み：１ｎｍ）の２２．５ｇ、ペルヒドロポリシラザン溶液（ＡＺマテリアルズ社製、製品名：アクアミカＮＰ１１０、固形分濃度：２０質量％）の０．５ｇ、トルエンの７７ｇを入れ、塗布液Ｈを調整した。【０１７６】
［反射防止膜用塗布液および光学機能膜（層）用塗布液の調製］
＜塗布液Ｉ＞
２００ｍＬのガラス製容器に、中空ＳｉＯ２粒子の水分散液（平均一次粒子径：３０ｎｍ、固形分濃度：２０質量％、ＳｉＯ２厚み：５ｎｍ、屈折率：１．２５）の３．５ｇ、シリケート加水分解液（コルコート社製、製品名：ＨＡＳ−１０、固形分濃度：１０質量％）の３ｇ、エタノールの９３．５ｇを入れ、塗布液Ｉを調整した。【０１７７】
＜塗布液Ｊ＞
２００ｍＬのガラス製容器に、塗布液Ａの５０ｇ、塗布液Ｉの５０ｇを入れ、塗布液Ｊを調整した。【０１７８】
＜塗布液Ｋ＞
２００ｍＬのガラス製容器に、塗布液Ｃの５０ｇ、塗布液Ｉの５０ｇを入れ、塗布液Ｋを調整した。【０１７９】
＜塗布液Ｌ＞
２００ｍＬのガラス製容器に、ＹＶＯ４：Ｅｕ（Ｅｕドープ量：ＹＶＯ４に対して１０ｍｏｌ％）含有中空ＳｉＯ２粒子の水分散液（平均一次粒子径：３０ｎｍ、固形分濃度：２０質量％、シェル厚み：５ｎｍ、屈折率：１．２８）の３．５ｇ、シリケート加水分解液（コルコート社製、製品名：ＨＡＳ−１０、固形分濃度：１０質量％）の３ｇ、エタノールの９３．５ｇを入れ、塗布液Ｌを調整した。【０１８０】
〔例１〕
塗布液Ａを酸化セリウム洗浄した高透過フロートガラス（ソーダライムガラス）基板（１００ｍｍ×１００ｍｍ、厚さ４ｍｍ、波長３００〜４００ｎｍの光に対する平均透過率：７５．４９％、上記（４）による平均反射率：４．１５％、上記（３）による膜屈折率：１．５２）の非錫面に塗布し、回転数５００ｒｐｍで６０秒間スピンコートして均一化した後、２００℃で１０分間、塗布膜を焼成する工程を１０回繰り返すことで、厚さ１０００ｎｍの第１の波長領域の光を有効波長領域の光に変換する基体表面波長変換膜（以下、「第１波長変換膜」という）を形成した。次いで、塗布液Ｉを第１波長変換膜の上に塗布し、回転数５００ｒｐｍで６０秒間スピンコートして均一化した後、６５０℃で１０分間、塗布膜を焼成することで、厚さ１００ｎｍの反射防止膜を形成した。得られた塗膜付き透光性基体の錫面側にアモルファスシリコン太陽電池（表１において、アモルファスシリコン太陽電池をａ−Ｓｉと記す。）を形成して太陽電池の性能評価を行った。膜の物性および太陽電池性能を表１に示す。
なお、上記したガラス基板の非錫面とは、フロート法板ガラス製造方法により製造されたフロートガラス板において、そのガラス板の成形工程においてフロートバス内の溶融錫表面と接しなかった面（すなわち、ガラス板の成形工程においてフロートバス内をガラスリボンが流れるときに、ガラスリボンがフロートバス内の溶融錫と接しないガラスリボンの上面側の面）をいう。【０１８１】
〔例２〕
塗布液Ｄを酸化セリウム洗浄した型板高透過ガラス（ソーダライムガラス）基板（１００ｍｍ×１００ｍｍ、厚さ３．５ｍｍ、波長３００〜４００ｎｍの光に対する平均透過率：７６．４４％、上記（４）による平均反射率：４．１６％、上記（３）による膜屈折率：１．５２）の非型面に塗布し、回転数５００ｒｐｍで６０秒間スピンコートして均一化した後、２００℃で１０分間、塗布膜を焼成する工程を４回繰り返すことで、厚さ４００ｎｍの第１波長変換膜を形成した。次いで、塗布液Ｉを第１波長変換膜の上に塗布し、回転数４５０ｒｐｍで６０秒間スピンコートして均一化した後、６５０℃で１０分間、塗布膜を焼成することで、厚さ１２０ｎｍの反射防止膜を形成した。【０１８２】
さらに、塗布液Ｇを非型面に反射防止層および第１波長変換膜を形成した型板高透過ガラス基板の型面に塗布し、回転数１５００ｒｐｍで６０秒間スピンコートして均一化した後、２００℃で１０分間、塗布膜を焼成することで、厚さ１００ｎｍの第２の波長領域の光を有効波長領域の光に変換する基体裏面波長変換膜（以下、「第２波長変換膜」という）を形成した。得られた塗膜付き透光性基体の型面側に多結晶シリコン太陽電池（表１において、多結晶シリコン太陽電池をｃ−Ｓｉと記す。）を張り合わせて太陽電池の性能評価を行った。膜の物性および太陽電池性能を表１に示す。
なお、この例２〜９、１１において用いた型板高透過ガラス基板とは、型板ガラス製造方法によって製造されたガラス板であって、ガラス板の片面に微小な凹凸（凹直径が７５０μｍ、凹深さ が１６０μｍ、ピッチが１．４ｍｍの半球状）が形成された型板ガラスをいい、ガラス基板の型面とは上記した凹凸が形成された面をいい、又ガラス基板の非型面とは上記した凹凸が形成されていない面をいう。【０１８３】
〔例３〕
塗布液Ｅを酸化セリウム洗浄した上記例２で用いたのと同様の型板高透過ガラス基板（１００ｍｍ×１００ｍｍ、厚さ３．５ｍｍ）の非型面に塗布し、回転数５００ｒｐｍで６０秒間スピンコートして均一化した後、２００℃で１０分間、塗布膜を焼成する工程を５回繰り返すことで、厚さ５００ｎｍの第１波長変換膜を形成した。次いで、塗布液Ｉを第１波長変換膜の上に塗布し、回転数４５０ｒｐｍで６０秒間スピンコートして均一化した後、６５０℃で１０分間、塗布膜を焼成することで、厚さ１２０ｎｍの反射防止膜を形成した。得られた塗膜付き透光性基体の型面側に多結晶シリコン太陽電池を張り合わせて太陽電池の性能評価を行った。膜の物性および太陽電池性能を表１に示す。【０１８４】
〔例４〕
シリケート加水分解液（コルコート社製、製品名：ＨＡＳ−１０、固形分濃度：１０質量％）をエタノールで５倍希釈した塗布液を酸化セリウム洗浄した、上記例２で用いたのと同様の型板高透過ガラス基板（１００ｍｍ×１００ｍｍ、厚さ３．５ｍｍ）の非型面に塗布し、回転数５００ｒｐｍで６０秒間スピンコートして均一化した後、２００℃で１０分間、塗布膜を焼成することで、厚さ１００ｎｍの反射防止膜を形成した。次いで、塗布液Ｋを反射防止膜の上に塗布し、回転数４５０ｒｐｍで６０秒間スピンコートして均一化した後、６５０℃で１０分間、塗布膜を焼成することで、厚さ１２０ｎｍの光学機能層を形成した。得られた塗膜付き透光性基体の型面側に多結晶シリコン太陽電池を張り合わせて太陽電池の性能評価を行った。膜の物性および太陽電池性能を表１に示す。【０１８５】
〔例５〕
塗布液Ｌを酸化セリウム洗浄した、上記例２で用いたのと同様の型板高透過ガラス基板（１００ｍｍ×１００ｍｍ、厚さ３．５ｍｍ）の非型面に塗布し、回転数４５０ｒｐｍで６０秒間スピンコートして均一化した後、６５０℃で１０分間、塗布膜を焼成することで、厚さ１２０ｎｍの光学機能層を形成した。次いで、塗布液Ｆを非型面に光学機能層を形成した型板高透過ガラス基板の型面に塗布し、回転数７００ｒｐｍで６０秒間スピンコートして均一化した後、自然乾燥することで、厚さ３００ｎｍの第２波長変換膜を形成した。得られた塗膜付き透光性基体の型面側に多結晶シリコン太陽電池を張り合わせて太陽電池の性能評価を行った。膜の物性および太陽電池性能を表１に示す。【０１８６】
〔例６〕
塗布液Ｊを酸化セリウム洗浄した、上記例２で用いたのと同様の型板高透過ガラス基板（１００ｍｍ×１００ｍｍ、厚さ３．５ｍｍ）の非型面に塗布し、回転数４５０ｒｐｍで６０秒間スピンコートして均一化した後、６５０℃で１０分間、塗布膜を焼成することで、厚さ１２０ｎｍの光学機能層を形成した。次いで、塗布液Ｇを非型面に光学機能層を形成した型板高透過ガラス基板の型面に塗布し、回転数６００ｒｐｍで６０秒間スピンコートして均一化した後、自然乾燥することで、厚さ４００ｎｍの第２波長変換膜を形成した。得られた塗膜付き透光性基体の型面側に多結晶シリコン太陽電池を張り合わせて太陽電池の性能評価を行った。膜の物性および太陽電池性能を表１に示す。【０１８７】
〔例７〕
塗布液Ｅを酸化セリウム洗浄した、上記例２で用いたのと同様の型板高透過ガラス基板（１００ｍｍ×１００ｍｍ、厚さ３．５ｍｍ）の非型面に塗布し、回転数５００ｒｐｍで６０秒間スピンコートして均一化した後、２００℃で１０分間、塗布膜を焼成する工程を５回繰り返すことで、厚さ５００ｎｍの第１波長変換膜を形成した。次いで、塗布液Ｋを第１波長変換膜の上に塗布し、回転数４００ｒｐｍで６０秒間スピンコートして均一化した後、６５０℃で１０分間焼成することで、厚さ１４０ｎｍの、波長変換能を有する反射防止膜である光学機能層を形成した。さらに、塗布液Ｈを型面に第１波長変換膜および光学機能層を形成した型板高透過ガラス基板の型面に塗布し、回転数１０００ｒｐｍで６０秒間スピンコートして均一化した後、２００℃で１０分間、塗布膜を焼成することで、厚さ２００ｎｍの第２波長変換膜を形成した。得られた塗膜付き透光性基体の型面側にＣＩＧＳ化合物半導体太陽電池を張り合わせて太陽電池の性能評価を行った。膜の物性および太陽電池性能を表１に示す。【０１８８】
〔例８〕
塗布液Ｉを酸化セリウム洗浄した、上記例２で用いたのと同様の型板高透過ガラス基板（１００ｍｍ×１００ｍｍ、厚さ３．５ｍｍ）の非型面に塗布し、回転数４２０ｒｐｍで６０秒間スピンコートして均一化した後、２００℃で１０分間、塗布膜を焼成することで、厚さ１２０ｎｍの反射防止膜を形成した。次いで、塗布液Ｂを非型面に反射防止膜を形成した型板高透過ガラス基板の型面に塗布し、回転数２００ｒｐｍで６０秒間スピンコートして均一化した後、６５０℃で１０分間、塗布膜を焼成することで、厚さ１０００ｎｍの第２波長変換膜を形成した。得られた塗膜付き透光性基体の型面側に多結晶シリコン太陽電池を張り合わせて太陽電池の性能評価を行った。膜の物性および太陽電池性能を表１に示す。【０１８９】
〔例９〕
塗布液Ａを酸化セリウム洗浄した、上記例２で用いたのと同様の型板高透過ガラス基板（１００ｍｍ×１００ｍｍ、厚さ３．５ｍｍ）の非型面に塗布し、回転数５００ｒｐｍで６０秒間スピンコートして均一化した後、２００℃で１０分間、塗布膜を焼成する工程を１０回繰り返すことで、厚さ１０００ｎｍの第１波長変換膜を形成した。得られた塗膜付き透光性基体の型面側に多結晶シリコン太陽電池を張り合わせて太陽電池の性能評価を行った。膜の物性および太陽電池性能を表２に示す。【０１９０】
〔例１０〕
塗布液Ｈを酸化セリウム洗浄した、上記例１で用いたのと同様の高透過フロートガラス基板（１００ｍｍ×１００ｍｍ、厚さ４ｍｍ）の非錫面に塗布し、回転数５００ｒｐｍで６０秒間スピンコートして均一化した後、２００℃で１０分間、塗布膜を焼成する工程を５回繰り返すことで、厚さ５００ｎｍの第２波長変換膜を形成した。得られた塗膜付き透光性基体の非錫面側にアモルファスシリコン太陽電池を形成して太陽電池の性能評価を行った。膜の物性および太陽電池性能を表２に示す。【０１９１】
〔例１１〕
塗布液Ｉを酸化セリウム洗浄した、上記例２で用いたのと同様の型板高透過ガラス基板（１００ｍｍ×１００ｍｍ、厚さ３．５ｍｍ）の非型面に塗布し、回転数４５０ｒｐｍで６０秒間スピンコートして均一化した後、２００℃で１０分間、塗布膜を焼成すことで、厚さ１２０ｎｍの反射防止膜を形成した。次いで、塗布液Ａを反射防止膜の上に塗布し、回転数５００ｒｐｍで６０秒間スピンコートして均一化した後、２００℃で１０分間焼成する工程を５回繰り返すことで、厚さ５００ｎｍの第１波長変換膜を形成した。得られた塗膜付き透光性基体の型面側に多結晶シリコン太陽電池を張り合わせて太陽電池の性能評価を行った。膜の物性および太陽電池性能を表２に示す。【０１９２】
【表１】
2011155614.tif 000003
【０１９３】
【表２】
2011155614.tif 000004
【０１９４】
例１〜８は、基体表面波長変換膜、基体裏面波長変換膜、反射防止膜、光学機能膜、透光性基体の構成順序および例５〜８は屈折率設計が本発明の範囲内であるため、反射防止機能および波長変換機能の相乗効果によって太陽電池の発電効率を効果的に向上させることができている。また、型板高透過ガラスは型板であり、型面に波長変換膜を形成した場合は平面よりも膜の屈折率が低く抑えられ、より高い波長変換効果が得られた。屈折率設計が好ましい範囲にある。【０１９５】
一方、例９、１０のように波長変換膜のみの場合や、例１１のように波長変換膜と反射防止膜の構成順序が本発明の範囲外である場合は反射防止機能および波長変換機能は十分に効果が得られず、逆に太陽電池の発電効率を低下させてしまう。したがって、本発明の波長変換膜、反射防止膜、光学機能層の構成順序および屈折率設計は太陽電池の発電効率を効果的に向上させるために重要であり、さらに高い効果を得るには太陽電池の光電変換特性に合わせた波長変換膜の吸収波長および発光波長の設計が有用である。
【産業上の利用可能性】
【０１９６】
本発明は、太陽電池モジュールのような光電変換層を有する素子において、光電変換効率が高い波長域の光を効率よく光電変換層に到達させるとともに、耐候性、機械的強度といった光電変換層の耐久性を高めるための保護機能も兼ね備えた積層体を提供するものであり、たとえば、太陽電池のカバーガラス等として有用である。
なお、２０１０年６月１１日に出願された日本特許出願２０１０−１３４２９６号の明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の開示として取り入れるものである。
【符号の説明】
【０１９７】
１…光電変換層、１１…光電変換層受光面
１００…透光性積層体、１１０…透光性基体、１２０…基体表面波長変換膜
１３０…反射防止膜、１４０，１４１…基体裏面波長変換膜
１５０…光学機能膜
【図１】
2011155614.tif 000005
【図２】
2011155614.tif 000006
【図３】
2011155614.tif 000007
【国際調査報告】
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2011155614.tif 000009
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